Seqüestro de carbono em sistemas de plantio direto e pastagens de Brachiaria spp.

Código: 11.2000.043
Líder do projeto: Robert Michael Boddey

Resumo:

No caso das pastagens de Brachiaria (sub-projeto 1) será avaliado o potencial para um novo equilíbrio do carbono do solo sob esta vegetação em comparação com os níveis do carbono existentes no solo sob a vegetação nativa do cerrado. O novo equilíbrio sob Brachiaria será uma função da taxa de deposição de raízes no solo (RBr) e a taxa de decomposição destes resíduos no solo seguirá a equação RBr = kBr . XBr, onde kBr é a taxa específica de decomposição, e XBr, o valor do novo equilíbrio do C no solo sob Brachiaria. A primeira aproximação deste valor de XBr será baseada na hipótese de que a taxa da deposição de raízes no solo é proporcional a produtividade primária líquida (PPL) aérea no caso dos dois tipos de vegetação (Brachiaria e a vegetação nativa) e a taxa de decomposição das raízes são iguais. Por isso será necessário avaliar a PPL aérea dos dois sistemas, tomando-se como base a técnica descrita por Rezende et al. (1999). Numa segunda aproximação, serão avaliadas as taxas de deposição e de decomposição das raízes de Brachiaria e da vegetação nativa, para verificar a suposição de que estas taxas são realmente proporcionais a NPP aérea utilizando as técnicas de Steen, (1984) e Santantonio e Grace (1987), no caso da deposição, e Gijsman et al. (1997), para as taxas de decomposição. Todas as técnicas são cercadas de problemas, mas para os objetivos deste estudo estão sendo buscadas as relações entre as taxas de deposição e decomposição das raízes de Brachiaria e da vegetação nativa. Para computar o novo equilíbrio de C no solo sob a pastagem de Brachiaria, será aplicada a equação XBr = M . XVN/N, onde M = RBr/RVN (relação entre as taxas de deposição de raízes da Brachiaria e da vegetação nativa ), N = kBr/kVN (relação entre as taxas de decomposição de raízes da Brachiaria e da vegetação nativa), e XVN é o valor do equilíbrio do C do solo sob a vegetação nativa. Se a área da vegetação nativa escolhida não foi significativamente perturbada pelas ações do homem, o valor do equilíbrio deveria ser igual a estoque existente do C no solo, o que não é um problema sério para a quantificação. Nos sistemas de plantio direto e convencional, a serem estudados neste sub-projeto, a rotação de culturas impede a aplicação da estratégia descrita para o sub-projeto 1. Neste caso será estudado o estoque do C em áreas que estão sob os dois sistemas de manejo há muitos anos. Nos sítios escolhidos, estes sistemas foram estabelecidos há 12 e há 25 anos. Para a correção dos efeitos de compactação da atividade agrícola em relação a área nativa, serão feitas medições da densidade do solo em todas as áreas. Como a técnica padrão de Walkley e Black (Embrapa, 1979), utilizada na rotina de análise do teor de C orgânico do solo, não produz resultados confiáveis para fins de quantificação exata do C no solo, será utilizada para estas avaliações, a técnica de combustão através de um analisador automático (LECO CHN 600) pertencente a Embrapa-Agrobiologia. Finalmente, será confeccionado um balanço da energia fóssil utilizada anualmente em operações de campo (aração, pulverização etc), fertilizantes e outros agroquímicos em função da média anual do acúmulo, ou da perda, de carbono no solo com o objetivo de avaliar o benefício total da adoção do PD em várias rotações de culturas em cada região em termos de gases de efeito estufa. Os valores de energia fóssil utilizado em cada operação de campo, ou nos insumos agrícolas, serão obtidos da literatura disponível (Richey et al., 1977; Frye, 1984).

 

Subprojetos:

Ø 11.2000.043-01 - Potencial para acumulação de carbono em solos sob pastagens de Brachiaria spp., em monocultura ou consorciadas com leguminosas

Resumo:
Estima-se que no Brasil existem aproximadamente 80 milhões de ha de pastagens de Brachiaria spp., a maior parte mostrando algum grau de degradação. Aproximadamente metade desta área de Brachiaria se encontra no Cerrado e as poucas informações disponíveis surgiram que estas espécies são mais produtivas do que a vegetação nativa desta região. Se esta diferença em produtividade seja refletida na produção subterrânea, e a taxa da decomposição das raízes de Brachiaria é a mesma ou menor do que a das raízes da vegetação nativa, eventualmente o solo sob a Brachiaria acumularia mais matéria orgânica (C) daquele sob a vegetação nativa. Em vista da área imensa de Brachiaria no Cerrado esta acumulação de C nestas solos derivado do CO2 do atmosfera, pode representar um grande contribuição no seqüestro de gases de efeito estufa no Brasil e fazer um impacto muito importante no inventário destas gases sendo confeccionado por Embrapa-Meio ambiente. O objetivo global deste projeto e de avaliar, pelo menos num sítio no Cerrado, o potencial de acumulação do C em solos sob a Brachiaria e a vegetação nativa.

 

Ø 11.2000.043-02 - Acumulação e sequestro de C em sistemas de plantio direto.

Resumo:

Desde 1990 a área de lavouras cultivadas sob a sistema de plantio direto (PD) aumentou de aproximadamente 1Mha aos atuais 10 M ha. É inquestionável que este sistema traz grandes benefícios em termos da proteção do solo, com a redução da erosão, e a preservação da sua fertilidade. Existe um consenso que solos sob PD acumulam mais matéria orgânica (C) do que solos sob o plantio convencional (PC). Com o continuação da expansão da área sob este sistema de manejo, é grande a possibilidade de que esta acumulação do C, derivado do CO2 da atmosfera, pode representar uma contribuição significativa no seqüestro de gases de efeito estufa no Brasil, o que traria um grande impacto no inventário destes gases que está sendo confeccionado pela Embrapa-Meio ambiente. O objetivo global deste projeto é o de avaliar em três regiões edafoclimáticas contrastantes do País, Rio Grande do Sul, Norte do Paraná e Cerrado, os estoques do C em solos sob PD, em comparação ao PC e à vegetação nativa. Neste caso, levar-se-á em conta as espécies usadas nas rotações. Ainda será confeccionado um balanço da energia fóssil utilizada anualmente em operações de campo (aração, pulverização etc), fertilizantes e outros agro-químicos em função da média anual do acúmulo, ou da perda, de carbono no solo. Neste caso se dará um enfoque especial à contribuição das leguminosas na redução do uso de fertilizantes nitrogenados. A metodologia a ser usada compreende a comparação dos níveis do C no solo (0-100cm) sob os sistemas de manejo das várias rotações de culturas, comuns nestas regiões, e do solo sob a vegetação nativa. Todos os experimentos a serem avaliados possuem mais de 12 anos, alguns até cerca de 24 anos. Serão estimadas as taxas de acúmulo de C no solo sob estas rotações. Para compensar as diferenças na compactação do solo sob os diferentes sistemas, será avaliada a densidade aparente de cada camada de cada perfil de solo a ser feito. Como a técnica de Walkley Black utilizada na avaliação de rotina do C orgânico do solo não é apropriada para esas avaliações, as amostras serão analisadas utilizando-se um analisador automatizado de C e N pertencente a Embrapa-Agrobiologia. Dento do possível, a abundância isotópica do carbono e nitrogênio das amostras do solo serão avaliadas visando obter a contibuição percentual dos resíduos de gramíneas e leguminosas para o estoque de carbono nas diferentes camadas do solo. Finalmente, será confeccionado um balanço da energia fóssil utilizada anualmente em operações de campo (aração, pulverização etc), fertilizantes e outros agro-químicos em função da média anual do acúmulo, ou da perda, de carbono no solo com o objetivo de avaliar o benefício total da adoção do PD em termos de redução dos gases de efeito estufa em cada região.