Emissão de CO2 Associada ao Manejo e Atributos do Solo em Áreas de Cana-de-açúcar no Interior de São Paulo

Please download to get full document.

View again

All materials on our website are shared by users. If you have any questions about copyright issues, please report us to resolve them. We are always happy to assist you.
 5
 
  Emissão de CO2 Associada ao Manejo e Atributos do Solo em Áreas de Cana-de-açúcar no Interior de São Paulo
Share
Transcript
    Cadernos de Agroecologia  –  ISSN 2236-7934  –  Vol 9, No. 4, Nov 2014 1 16447 -   Emissão de CO 2  Associada ao Manejo e Atributos do Solo em Áreas de Cana-de-açúcar no Interior de São Paulo CO  2   Emission Associated the Management and Soil Attributes in Areas of Sugar Cane in the Inside of São Paulo MOITINHO, Mara Regina 1 ; TEIXEIRA, Daniel De Bortoli 2 ; ALMEIDA, Risely Ferraz 3 ; PADOVAN, Milton Parron 4 ; LA SCALA, Newton 5 1 Universidade Estadual Paulista (UNESP). Departamento de Ciências Exatas, Jaboticabal, SP, maramoitinho@gmail.com; 2 Universidade Estadual Paulista (UNESP). Departamento de Solos e Adubos, Jaboticabal, SP, daniel.dbt@hotmail.com; 3 Universidade Estadual Paulista (UNESP). Departamento de Ciências Exatas, Jaboticabal, SP, rizely@gmail.com; 4 Embrapa Agropecuária Oeste, Programas de Pós-Graduação em Agronegócios e em Biologia Geral/Bioprospecção da Universidade Federal da Grande Dourados, Dourados, MS, milton.padovan@embrapa.br; 5 Universidade Estadual Paulista (UNESP). Departamento de Ciências Exatas, Jaboticabal, SP, lascala@fcav.unesp.br   Resumo : Com o presente trabalho objetivou-se caracterizar a emissão de CO 2  (FCO 2 ) e sua relação com os atributos do solo em áreas sob sistemas de manejo de cana crua e queimada e pós reforma do canavial no interior de São Paulo. Foram utilizados três talhões vizinhos, representando os sistemas de manejo da cana-de-açúcar: cana crua, cana queimada e pós reforma. Foram avaliadas a FCO 2  (sistema portátil da companhia LI-COR 8100), a temperatura do solo (termistor portátil) e a umidade do solo (sistema portátil TDR), ao final destas, foram realizadas coletas de solo para determinação dos atributos físicos e químicos do solo. A FCO 2  foi maior na área de reforma, relacionada diretamente a temperatura, porosidade livre de água e a acidez potencial do solo. Na área de cana queimada os maiores valores da FCO 2  foram relacionados aos macroporos, volume total de poros e a CTC do solo. Na área de cana crua o maior teor de água no solo e a densidade foram fatores limitantes da respiração do solo, propiciando uma redução na FCO 2  nesta área. Palavras-chave : Componentes principais; manejo da cana-de-açúcar; propriedades do solo; respiração do solo; transição agroecológica. Abstract : The present work aimed to characterize the CO 2  emission (FCO 2 ) and their relationship with soil properties in sugarcane areas submitted to burned and green management systems and post reform in São Paulo. Three neighboring plots were used, representing the management systems of sugar cane: green, burned sugar cane burning and post reform. Were evaluated FCO 2  (portable system company LI-COR 8100), soil temperature (portable thermistor) and soil moisture (TDR portable system), at the end of these, samplings of soil were carried out to determine the physical and chemical attributes soil. The FCO 2  was higher in the area of reform, directly related to temperature, porosity-free water and the potential soil acidity. In the area of burned sugar cane, higher values of FCO 2  were related to macropores, total pore volume and the soil CEC. In the area of green sugar cane, the higher water content in the soil and the density were limiting factors of soil respiration, providing a reduction in FCO 2  this area.    Cadernos de Agroecologia  –  ISSN 2236-7934  –  Vol 9, No. 4, Nov 2014 2 Keywords : principal components, management of sugar cane, soil properties, soil respiration, agroecological transition. Introdução A concentração de dióxido de carbono (CO 2 ) e de outros gases de efeito estufa (GEE), como o metano (CH 4 ) e o óxido nitroso (N 2 O) na atmosfera tem aumentado, consideravelmente, desde a revolução industrial, embora o potencial de aquecimento global do CH 4  e do N 2 O serem em torno de 23 e 298 vezes maior que o de CO 2 , respectivamente (CERRI et al., 2007), o CO 2  é o que mais contribuiu em termos relativos para o efeito estufa adicional nos últimos 200 anos, devido à grande quantidade emitida na atmosfera (IPCC, 2007). A maior parcela dessas emissões é proveniente das mudanças no uso da terra, em particular da conversão de áreas com vegetação natural para pastagem e agricultura (CERRI et al., 2007), além de manejos do solo com intenso revolvimento (REICOSKY; ARCHER, 2007; SCHWARTZ et al., 2010). O CO 2  emitido dos solos agrícolas é resultante de interações entre o clima e os atributos físicos, químicos e biológicos do solo, tais como a densidade do solo (TEIXEIRA et al., 2012), a textura e a porosidade livre de água (PANOSSO et al., 2011), o preenchimento de água nos poros (SMART; PEÑUELAS, 2005; LIN, DORAN, 1984), a temperatura do solo (USSIRI; LAL, 2009) e a umidade do solo (LA SCALA, et al., 2006; MOITINHO et al., 2013). O Brasil é o maior produtor mundial da cultura da cana-de-açúcar. A área cultivada que será colhida e destinada à atividade sucroalcooleira na safra 2013/2014 está estimada em 8.893,0 mil hectares, distribuídas em todos estados produtores. O estado de São Paulo é o maior produtor com 51,3% (4.560,88 mil hectares) da área plantada, seguido por Minas Gerais com 9,31% (827,97 mil hectares) e Goiás com 9,3% (827,03 mil hectares). Houve uma expansão da área plantada com a cultura, principalmente na região Centro-Sul do país. A previsão é de um acréscimo de 408 mil hectares de áreas destinadas à produção da cana-de-açúcar, em relação à safra de 2012/13 (CONAB, 2014). Diante do crescimento acelerado do setor sucroenergético e da grande preocupação com os impactos oriundos de práticas de cultivo e manejo dos solos para uso agrícola, estudos diversos têm-se concentrado nos sistemas de produção da cana-de-açúcar (LA SCALA et al., 2006; PANOSSO et al., 2011; TEIXEIRA et al., 2012; MOITINHO et al., 2013). Embora o setor represente uma importante fonte de GEE, o mesmo pode se comportar como dreno desses gases dependendo das práticas adotadas de manejos do solo e da cultura. A prática da queima dos canaviais ainda é adotada nas diversas regiões canavieiras do país. O canavial é queimado alguns dias antes da operação de colheita manual    Cadernos de Agroecologia  –  ISSN 2236-7934  –  Vol 9, No. 4, Nov 2014 3 com o objetivo de diminuir a quantidade de palha e, desta forma, facilitar as operações de corte e o carregamento mecânico. Entretanto, essa prática causa grandes emissões de GEE e partículas nocivas para a atmosfera (LIMA, 1999). Neste sentido, as mudanças nas práticas de manejo da cultura com a conversão de grandes áreas de um sistema de manejo com queima do canavial para a colheita mecanizada sem queima têm sido consideradas mais importante que a expansão agrícola da cana-de-açúcar (CERRI et al., 2007). Neste contexto, o sistema de colheita de cana crua torna-se eficiente no processo de mitigação da emissão de CO 2 , pois o carbono que seria emitido imediatamente para a atmosfera durante a queima do canavial, poderá permanecer no sistema, e assim ser incorporado ao solo (RONQUIM, 2007). A cana-de-açúcar é uma planta muito eficiente na utilização e resgate do CO 2  atmosférico. Essa cultura tem a capacidade de retirar da atmosfera e incorporar em sua fitomassa uma grande quantidade de CO 2 , em torno de 100 t há -1  ano -1 , o equivalente acerca de 30 t há -1  ano -1  de carbono. Se parte desse carbono ficar acumulada no solo através da matéria orgânica por um longo período, o sistema passa a funcionar como coletor líquido para o sequestro de CO 2  atmosférico (RONQUIM, 2007). Contudo, La Scala et al. (2012) concluem que, apesar de o sistema de manejo de cana crua contribuir para que grandes quantidades de carbono sejam depositadas na superfície do solo por diversas safras, no processo de reforma do canavial, grande parte desse carbono pode ser perdida em curto período de tempo (LA SCALA et al., 2006; REICOSKY; ARCHER, 2007; SCHWARTZ et al., 2010), reduzindo o potencial de sequestro de carbono neste agrossistema. Com o presente trabalho objetivou-se caracterizar a emissão de CO 2  e sua relação com os atributos do solo em áreas sob sistemas de manejo de cana crua, cana queimada e após a reforma do canavial no interior de São Paulo. Metodologia Caracterização das áreas de estudo e metodologia de amostragem de dados O estudo foi conduzido em áreas agrícolas pertencente à Usina São Martinho, estas área são destinas à produção de cana-de-açúcar por mais de 35 anos e estão localizadas na Fazenda Barrinha, no município de Barrinha, São Paulo. As coordenadas geogr áficas da área são 21º 13’ de latitude sul e 48º 07’ de longitude oeste, com elevação média de 555 m acima do nível do mar. O solo segundo a classificação proposta pela Embrapa (2006) é caracterizado por Latossolo Vermelho eutroférrico, e relevo com declividades menor que 0,5%. O clima da região é classificado como Aw (de acordo com Köeppen), tropical de verão chuvoso e inverno seco.    Cadernos de Agroecologia  –  ISSN 2236-7934  –  Vol 9, No. 4, Nov 2014 4 Previamente as operações de preparo, foi realizada a eliminação mecânica da soqueira, a operação foi realizada com um implemento constituído de enxadas rotativas. Após a eliminação mecânica da soqueira foram realizados em sequência: calagem, gessagem e passagem de grade niveladora. A operação de preparo do solo constituiu na utilização de uma grade intermediária de arrasto de dupla ação deslocada, com 28 discos de 28” do tipo recortado, sendo 14 discos na seção dianteira e 14 na seção traseira. A largura do trabalho do implemento é de 3,5 m e a profundidade de trabalho de 0,25 m, sendo realizadas duas passadas com grade a uma velocidade média de aproximadamente 7 Km h -1 , a segunda imediatamente após a primeira de forma a simular o efeito da grade aradora. Adjacente a área de reforma foram utilizados dois talhões vizinhos, apresentando diferentes sistemas de manejo da cana-de-açúcar: cana crua com histórico de oito anos sem queima do canavial, com grande quantidade de resíduos da cultura (em média 13 t ha -1 ), deixados sobre a superfície do solo após a colheita mecanizada. E cana queima com histórico de cultivo de cana desde 1970, com queima do canavial e colheita manual. Avaliação da emissão de CO 2 , temperatura e umidade do solo Para as avaliações, foram marcados 20 pontos (em cada área avaliada, totalizando 60 pontos amostrais) e inseridos colares de PVC com espaçamento mínimo de 5 m entre os colares, que foram distribuídos aleatoriamente nas respectivas áreas: reforma, cana crua e cana queimada. Na área de reforma as avaliações foram conduzidas duas semanas após as operações de preparo do solo. Nas áreas de cana crua e cana queimada as avaliações foram conduzidas nos estágios iniciais do crescimento da cultura da cana-de-açúcar. Foram 10 dias de avaliações, correspondentes aos dias 24; 26 e 30 de setembro de 2013 e 03; 07; 10; 14; 16; 18 e 21 de outubro de 2013, conduzidas durante o horário matutino, das 8 às 10h50. A emissão de CO 2  do solo (FCO 2 ) foi registrada utilizando-se de um sistema portátil da companhia LI-COR (LI-8100), Nebraska EUA. Esse sistema consiste em uma câmara fechada, acoplada sobre os colares anteriormente inseridos no solo, em cada ponto amostral. Em seu modo de medição, o sistema monitora as mudanças na concentração de CO 2  dentro da câmara, por meio de espectroscopia de absorção óptica na região do infravermelho (IRGA Infrared Gas Analyzer). Concomitantemente às leituras de emissão de CO 2 , foram conduzidas avaliações da temperatura do solo na camada de 0-20 cm de profundidade, utilizando-se de um termômetro (termistor portátil), que é parte integrante do sistema ao qual a câmara para solos é acoplada. A umidade do solo também foi avaliada em todos os pontos, utilizando-se de um sistema portátil TDR-Campbel® (Hydrosense TM, Campbell Scientific, Australia), que avaliou a umidade disponível do solo (% em volume) na camada de 0-20 cm. Determinação dos atributos físicos e químicos do solo    Cadernos de Agroecologia  –  ISSN 2236-7934  –  Vol 9, No. 4, Nov 2014 5 A amostragem do solo foi realizada entre os dias 23 e 25 de outubro de 2013, na camada de 0 a 20 cm de profundidade e realizada próxima a cada ponto amostral onde a emissão de CO 2  do solo foi avaliada, em ambas as áreas. Para a análise química, as amostras foram coletadas em cada ponto amostral e posteriormente enviadas ao laboratório de solos da Usina São Martinho para a determinação dos atributos químicos e físicos do solo (EMBRAPA, 1997). A porosidade livre de água (PLA) foi calculada pela diferença entre a fração da porosidade preenchida por água, determinada pela umidade do solo e o volume total de poros (VTP). Processamento de dados e análise estatística Os resultados foram apresentados em termos da estatística descritiva (média, erro-padrão da média e coeficiente de variação). A diferença entre as médias dos atributos do solo para os sistemas de manejo foram testadas pelo teste de Tukey (p<0,05). Os atributos físicos e químicos analisados foram selecionados pela análise de componentes principais (correlações >0,70 em valor absoluto). A análise de componentes principais é uma técnica multivariada exploratória que condensa a informação contida num conjunto de variáveis srcinais em um conjunto de menor dimensão composto de novas variáveis latentes, preservando quantidade relevante da informação srcinal. As novas variáveis são os autovetores (componentes principais) gerados por combinações lineares das variáveis srcinais construídos com os autovalores da matriz de covariância (HAIR et al., 2005). Após padronização dos dados (média nula e variância unitária), as análises foram conduzidas no programa STATISTICA 7.0 (StatSoft. Inc., Tulsa, OK, USA). Simultaneamente às análises estatísticas, as pressuposições básicas da análise de variância, normalidade dos erros e homogeneidade das variâncias foram testadas para todas as propriedades avaliadas (dados não apresentados). Resultados e discussões Ambas as áreas diferiram (p<0,05) em relação à FCO 2 , a área de reforma apresentou o maior valor médio (3,27 µmol m -2  s -1 ), seguida pela área de cana queimada (2,24 µmol m -2  s -1 ) e pela área de cana crua com o menor valor (1,85 µmol m -2  s -1 ). O mesmo ocorreu com a temperatura do solo, a área de reforma apresentou o maior valor médio (22,77 ºC) e a área de cana crua o menor valor (19,18 ºC). Em adição quando observada a umidade do solo, as posições se invertem, a área de cana crua apresentou o maior valor médio (25,07%) e a área de reforma o menor valor (16,02%) seguida pela área de cana queimada (16,08%) (Tabela 1). Os diferentes comportamentos em relação a estes três atributos é facilmente compreendido quando analisamos as características das áreas em estudo. A exemplo da área de cana crua quando comparada as demais áreas, a manutenção dos resíduos da cultura sobre a superfície do solo preserva a umidade, proporcionando um isolamento térmico (USSIRI; LAL, 2009; PANOSSO et al., 2011), reduzindo as temperaturas máximas diárias e elevando as temperaturas mínimas,
Related Search
We Need Your Support
Thank you for visiting our website and your interest in our free products and services. We are nonprofit website to share and download documents. To the running of this website, we need your help to support us.

Thanks to everyone for your continued support.

No, Thanks
SAVE OUR EARTH

We need your sign to support Project to invent "SMART AND CONTROLLABLE REFLECTIVE BALLOONS" to cover the Sun and Save Our Earth.

More details...

Sign Now!

We are very appreciated for your Prompt Action!

x