Nexo água-alimentoenergia: o desafio de produzir com sustentabilidade Brasília, 27 de julho de 2016
Desafios para produção de alimentos
Multifuncionalidade A Agricultura será, cada vez mais, pressionada na direção da multifuncionalidade Agricultura... Alimento Fibras Energia... Agricultura... Alimentação Nutrição Saúde... Agricultura Serviços Ambientais Serviços Ecossistêmicos Agricultura... Biomassa Biomateriais Química Verde... Agricultura... Dr. Mauricio Lopes
Forças externas Estresses térmicos, hídricos e nutricionais tenderão a se intensificar nos trópicos Source: based on Cline, W. R. 2007. Global Warming and Agriculture: Impact Estimates by Country. Washington D.C.: Peterson Institute Available at: http://www.unep.org/geo/pdfs/geo5/geo5_report_full_en.pdf
Água Utilização da água em âmbito global Em bilhões de metros cúbicos, 2007 Globalmente, a agricultura é responsável por quase 70 por cento da água utilizada. Fonte: FAO data from Global Harvest Initiative GAP Report (2011).
População (bilhões) 0 10 20 30 Crescimento populacional 9.1 bilhões em 2050 1950 2000 2050 2100 ANO Média Alta Baixa Fertilidade constante População mundial 1950-2100 Diferente projeções e variantes World Population Prospects The 2012 Revision http://www.fao.org/fileadmin/templates/wsfs/docs/issues_papers/hlef2050_global_agriculture.pdf...não é só aumento da população...é aumento de demanda por produtos diferenciados.. Produção mundial de alimentos precisará aumentar em 70% e dobrar nos países em desenvolvimento
Diversidades: Clima
Foto: Lineu Rodrigues Foto: Lineu Rodrigues 50% of the cultivated area Foto: Lineu Rodrigues Foto: Lineu Rodrigues
Foto: Lineu Rodrigues 50% of the cultivated area Foto: Lineu Rodrigues
Nexo água-alimento-energia
Agricultura Brasileira Produção agrícola anual (milhões de toneladas) Grãos 145 Bovinos 25 Frutas 41 Contribuição da Agricultura 28% PIB 37% Mão de obra 42% Exportação Brasil» 3º maior exportador: U$ 64,8 milhões» Maior produtor de café, cana de açúcar, laranja. Fuente: IBGE, Conab y MDIC.
Agricultura requer ÁGUA SOLOS APTOS ENERGIA ARMAZENAGEM E REFRIGERAÇÃO INFRAESTRUTURAS DE COMERCIALIZAÇÃO, DO AGRONEGÓCIO TRANSPORTE, OBRAS CIVIS MUDAS, SEMENTES, FERTILIZANTES,... INFRAESTRUTURAS DE IRRIGAÇÃO E DE DRENAGEM AGRÍCOLA MÁQUINAS, EQUIPAMENTOS E IMPLEMENTOS AGROINDÚSTRIAS
Qual agricultura? Agricultura Área Total = 246,9 milhões de ha Sequeiro = 240,9 milhões de ha ( 97,6%) Irrigada = 6 milhões de ha (2,4%)
Qual agricultura? Sequeiro mm 300 200 Cerrado Southern 100 J F M A M J J A S O N D Months
Qual agricultura? Sequeiro Irrigada
140 dias Plantio Milho Precipitação 1980 2011 Colheita
Importância da irrigação
Importância da agricultura irrigada (2006) Área Plantada 61,178 Mha 93,4% Total = 65,632 Milhões de hectares 4,454 Mha 6,7 % Valor da Produção 57% 43% Produção 80% 20 % Dr. Demetrios Cristofides
Cenário 2050 Área Plantada 77,2 Mha 84% (Mha ) 4,4 + 10,4 = 14,8 16 % Área Total = 92,0 Milhões de hectares 20 a 15% Valor da produção 80 a 85% Produção 59 % 41 %
Principais desafios da AI Gestão de recursos hídricos; Crédito e incentivos financeiros; Papel das instituições públicas e privadas no desenvolvimento da agricultura irrigada; Infraestrutura complementar; Outorga pelo direito de uso dos RH Energia elétrica Custo elevado; Má qualidade da energia ofertada; Muitas áreas aptas a prática da irrigação não possuem acesso a energia. Fonte: MINISTÉRIO DO PLANEJAMENTO, ORÇAMENTO E GESTÃO. Relatório Final do Modelo Lógico. Tema: Agricultura Irrigada. Brasília, agosto de 2009.
Nexo água-alimento-energia 55% Custos de operação da infraestrutura da água é energia 15% Água utilizada é para produção de energia Água + 55% em 2050 Energia + 80% em 2050 Riscos a oferta hídrica 30% Energia é utilizada pelo setor agrícola Alimento + 60% em 2050 2,7 bilhões Pessoas utilizam biomassa convencional para cozinhar/aquecer The International Renewable Energy Agency (IRENA) 11% Aumento da área de irrigação 80 a 90% Água retirada é para o setor agrícola
Agricultura irrigada
Para produzir... Terra Água
Terra + de 30% é Irrigação Produtividade Crescimento: 300% Produção Crescimento: 366% Superfície cultivada Crescimento: 31%
Água Conflitos Agricultura (Irrigação) Energia X
Desinformação
Uso da Água Mundo Industrial 22% Agricultura 70% Doméstico 8% Doméstico 11% Países Desenvolvidos Industrial 59% Agricultura 30% Doméstico 8% Industrial 10% Países em Desenvolvimento Agricultura 82% water for People, Water for Life United Nations Water Development Report, UNESCO,2003.
Esse uso é uniforme em todo o Brasil? Mas é uniforme em todo Brasil?
Uso da água 300000 250000 200000 150000 100000 Vazão (m3/s) Demanda (m3/s) 50000 0 Total 0,9% 4,8% 6,1% Sem Amazônia Paraná %
Área potencial irrigável
Situações críticas.. 16% dos rios federais em estado crítico, com base no balanço hídrico quali-quantitativo. Agência Nacional de Águas, 2014
140 dias Plantio Milho Precipitação 1980 2011 Colheita
Para produzir é necessário água A decisão é de quanto alimento queremos produzir?? Milho (140 dias) Esse produz para alimentar 52.544 pessoas/ano 15 ha = 7.535 a 57.382 m 3 ; pivô milho 530 ha = 263.111 a 2.003.659 m 3 => 9.397 a 71.559 pessoas
Produção com sustentabilidade
Baixa eficiência
Eficiência
98,5 ha => (100%): 49.921 a 121.299; 90% => 55.468 a 134.777; 75% => 66.561 a 161.732 pessoas Eficiência 11.093 a 26.955 pessoas
Impacto do uso de irrigação mais eficiente em dois distritos na Índia Andha Pradesh Rendimento das culturas Eficiência 30-60% Energia 350-450 KWH/hectare Custo com mão-deobra, fertilizantes e pesticidas 25% Produtores de cana de açúcar tiveram aumento na renda de, possibilitando recuperar os investimentos em apenas International Finance Corporation
Rendimento Cevada (ton/ha) Produtividade de uso da água 12,4 11,0 9,6 8,3 6,9 5,5 4,1 2,8 Aumento da produtividade de uso da água da Cevada no Canadá 900 mm 2,5 ton/ha Foto: Lineu Rodrigues Lâmina de irrigação Rendimento 11 ton/ha 220 mm Foto: Lineu Rodrigues 1016 889 762 635 508 381 254 127 Lâmina de irrigação (mm) 1950 1960 2010 2015 1970 1980 1990 2000 Adaptado de Laurie Tollefson, Agriculture and Agri-Food Canada
Eficiência
Novas tecnologias
Irrigação de precisão Solo não é uniforme Irrigação de precisão
Solo uniforme
Solo
Solo Decisão?
Solo não uniforme Com essas novas tecnologias já podemos considerar o solo como não uniforme e programar a irrigação de acordo com zonas de manejo...
Modelo de suporte à decisão
Modelo de suporte à decisão (a) (b) (c)
Valley VRI Zone Control Prescription Precision Application to Unique Areas With Defined Needs Has Application to Blocks of Small Holdings (replace leaky canals)
Sensoriamento remoto
Sensoriamento remoto
Ferramentas para auxiliar a tomada de decisão MGB - IPH
Desafios serão grandes
Obrigado lineu.rodrigues@embrapa.br