Título da Pesquisa: QUALIDADE DO SOLO E ESTOQUES DE CARBONO SOB ILP NO TOCANTINS

(1)

RELATÓRIO PARA AUXÍLIO DE PESQUISA

Projeto Agrisus No: PA 1199/13

Interessado (Coordenador do Projeto): Elisandra Solange Oliveira Bortolon Instituição: (com endereço, tel e E-mail):

Embrapa Pesca e Aquicultura – Centro Nacional de Pesquisa em Pesca, Aquicultura e Sistemas Agrícolas

Quadra 104 Sul, AV. LO 1, Conj. 04, nº 34, 1º e 2º Pavimentos Plano Diretor Sul

Palmas - TO – Brasil, CEP 77.020-020 Fone: (63) 32297825; (63) 32297800 E-mail: elisandra.bortolon@embrapa.br

Local da Pesquisa: Fazenda Brejinho, Pedro Afonso -TO Valor financiado pela Fundação Agrisus: R$ 23.000,00 Vigência do Projeto: 01/08/2013 a 15/07/2016

RELATÓRIO PARCIAL DA PESQUISA:

1. INTRODUÇÃO: (fazer uma pequena introdução sobre o tema e sua relevância)

A temperatura global aumentou 29% nos últimos 50 anos devido, principalmente, às atividades industriais e aos transportes pela queima de combustíveis fósseis, como o petróleo, gás natural e carvão mineral, que levam à emissão de CO2 e de outros gases de efeito estufa (GEE) para a atmosfera. O Brasil é o 5º maior emissor de GEE para a atmosfera, perdendo apenas para China (1º), Estados Unidos (2º), Índia (3º) e Rússia (4º). No entanto, a principal fonte das emissões brasileiras está associada às mudanças no uso do solo, com a remoção e queima das florestas nativas contribuindo com 58% das emissões e o uso agrícola do solo e produção animal sendo responsáveis por mais 22% das emissões nacionais (Cerri e Cerri, 2007; Brasil, 2009a).

O Brasil assumiu o compromisso voluntário, previsto no artigo 12º da Lei que institui a Política Nacional sobre Mudança do Clima – PNMC (Lei n.º 12.187, de 29 de dezembro de 2009), de reduzir as emissões de GEE entre 36,1% e 38,9% até 2020 (Brasil, 2009b e 2010). Esta lei prevê, entre outras ações, que o Poder Executivo, em consonância com a PNMC, estabeleça planos de ação para a prevenção e controle de desmatamento nos biomas e planos setoriais de mitigação e de adaptação às mudanças climáticas, cuja estratégia de implementação corresponde ao Plano ABC (Plano de Agricultura de Baixa Emissão de Carbono) (Brasil, 2012). Através do Plano ABC o Brasil se compromete a reduzir em 80% a taxa de desmatamento na Amazônia e em 40% no Cerrado, além de adotar, intensivamente na agricultura, a recuperação de pastagens degradadas, promover integração lavoura-pecuária-floresta, ampliar a adoção do sistema plantio direto e fixação biológica de nitrogênio.

O Tocantins faz parte da Amazônia Legal (juntamente com os Estados do Amazonas, Acre, Roraima, Rondônia, Pará, Amapá, Mato Grosso, e parte do Maranhão) e seu território é coberto pelos biomas Amazônia (9%) e Cerrado (91%) (Silva, 2007). Além disso, este estado tem sido considerado a última fronteira agrícola do país, juntamente com o Maranhão, Piauí e Bahia, e

(2)

encontra-se em franca ocupação, tendo cerca de 65% da sua área (aprox. 16.000.000 ha) com potencial para exploração agropecuária, e possui o 7º maior rebanho bovino do país, com cerca de 8.000.000 de cabeças (1 kg de carne produzida gera 45 kg de CO2 eq) (SEAGRO, 2010). Segundo levantamento da CONAB (20011 e 2013), o Tocantins atualmente é responsável por 47,8% da produção de grãos da região Norte do Brasil. Na safra 2012/2013 a área cultivada total de grãos no Estado foi estimada em 813.900 hectares, 17% superior à safra 2010/2011, que foi de 695.430 ha. Segundo o levantamento, a produção de grãos nesta safra foi de 2.628.300 toneladas, representando um crescimento de 21% em relação à safra 2010/11, que foi de 2.170.100 ton. A soja é a cultura de maior importância econômica no estado. Além disso, o milho safrinha tem aumentado no Estado nos últimos anos, subindo de 33.250 ton na safra 2009/10 para 132.760 ton na safra 2010/11 e chegando a 192.600 ton na safra 2012/13. Neste mesmo período a área plantada com essa cultura subiu de 10.760 ha em 2009/10 para 28.300 ha em 2010/11 chegando a 41.000 ha em 2012/13. Estima-se ainda que a área total plantada com milho (safra e safrinha) no Tocantins é de cerca de 100.000 ha com produtividade média de 4.710. kg ha-1_{na safrinha e 4.700 kg ha}-1_{na safra.}

Assim, seu potencial emissor de GEE assume grande importância no contexto das mudanças climáticas globais. Neste sentido, a caracterização de sistemas integrados de produção agropecuária e a avaliação de seus impactos na qualidade do solo e no balanço de gases de efeito estufa associados com a proposição de cenários de manejo alternativos para curto, médio e longo prazos, onde a manutenção e o aumento dos estoques de carbono orgânico no solo (COS) são enfatizados, tem grande relevância estratégica no contexto atual do desenvolvimento do agronegócio no estado do Tocantins, dadas as condições de intensificação da conversão de áreas de Cerrado nativo para o uso do setor agropecuário, o que potencializa a redução dos estoques de COS e, consequentemente, a contribuição deste Estado nas emissões de GEE.

Em solos agrícolas, a redução da emissão de CO2 é sinônimo do aumento do estoque de C no solo (principal reservatório de C terrestre), um processo usualmente referido como sequestro de C, que depende, principalmente, do tipo de solo, das condições climáticas (temperatura e precipitação) e do sistema de manejo de solo adotado. A matéria orgânica do solo (MOS), cujo principal componente é o C, é bastante sensível às condições ambientais e às mudanças nas práticas de manejo e, por isso, é considerada importante indicador de qualidade do solo. A manutenção ou recuperação dos teores de MOS, e consequentemente de C, pode ser alcançada pela utilização de métodos de preparo do solo com pequeno, ou nenhum revolvimento, como o sistema plantio direto (SPD), associado a sistemas agrícolas com alta adição de resíduos vegetais, e a adoção destas e outras práticas de manejo na agropecuária proporciona, em última análise, o aumento da qualidade física, química e biológica do solo.

A qualidade do solo para um local específico pode ser afetada pela interação de vários fatores incluindo clima, tipo de solo e seu manejo, rotação de culturas, entre outros. Ferramentas de avaliação são necessárias para medir o impacto dos sistemas de manejo nas funções críticas do solo relacionados à qualidade do mesmo, incluindo a ciclagem de nutrientes, fluxos de GEE, nutrientes, água e energia, além da produtividade das culturas agrícolas. Atualmente, além dos teores de MOS, diversas outras variáveis de solo são utilizadas como indicadores para expressar a sua qualidade, de acordo com a sensibilidade de cada indicador em relação a um determinado sistema de manejo adotado. Dentre essas variáveis, as mais comumente adotadas como indicadores de qualidade de solo são a estabilidade de agregados em água, a capacidade de retenção de água, o espaço poroso ocupado com água, a densidade do solo, a resistência do solo à penetração, a condutividade elétrica, o pH, a razão de adsorção de sódio, a disponibilidade de nutrientes, o P e K extraíveis, o carbono orgânico do solo, o C na biomassa microbiana, o N potencialmente mineralizável e a atividade de enzimas como a β-glicosidase (Larson & Pearson, 1991; Andrews et al 2004; Stott et al 2010; Vezzani et al. 2008).

A manutenção e/ou o aumento da qualidade do solo em sistemas de produção agropecuária são fundamentais para manter a produtividade agrícola e a qualidade ambiental para as gerações futuras. Além disso, a avaliação da qualidade do solo é um componente fundamental na compreensão dos efeitos, em médio e longo prazos, das práticas de manejo do solo e das culturas em sistemas de produção agropecuária. Portanto, os atributos físicos, químicos e biológicos do

(3)

solo, utilizados como indicadores da sua qualidade, podem também servir como indicadores do sistema de manejo de solo e de culturas adotado e, em última análise, do sistema de produção agropecuária como um todo, tornando ainda mais factível a análise da sustentabilidade das atividades agropecuárias.

Por outro lado, o entendimento da variabilidade espacial e da correlação entre os atributos de solo em escala de campo (detalhadas), e em escala de bacias (regionais), é importante para o refinamento das práticas de manejo adotadas na agropecuária, e para conhecer os impactos destas atividades na qualidade do ambiente em que um determinado sistema produtivo está inserido. A análise geoestatística tem sido usada com sucesso no estudo da variabilidade espacial dos atributos físicos, químicos e biológicos do solo e suas correlações. Entretanto, as publicações normalmente apresentam os resultados da variabilidade espacial de um único parâmetro ou, no máximo, vários parâmetros medidos em um único local que, em geral, refere-se a áreas pequenas (< 10 ha) em nível de experimentos (Cambardella et al., 1994). Além disso, existe pouca informação na literatura sobre a avalição da variabilidade espacial de uma lista ampla de atributos de solo que são importantes na regulação de processos químicos, físicos e biológicos dos agroecossistemas, sendo ainda mais escassos quando se consideram, em escala de fazenda, as condições edafoclimáticas do Brasil e a adoção de sistemas integrados de produção agropecuária. Esse tipo de abordagem é fundamental para o estabelecimento de parâmetros adequados para caracterizar o sistema em estudo possibilitando que os resultados gerados possam ser replicados para outras áreas, especialmente àquelas onde é inviável a coleta de amostras no campo. Para tanto, faz-se necessário o conhecimento da correlação espacial entre diversas variáveis fundamentais para a regulação de processos químicos, físicos e biológicos dos agrossistemas.

Neste sentido, para garantir a sustentabilidade da agropecuária brasileira, e em especial em regiões de expansão agrícola como no Tocantins, os esforços de pesquisa devem ser voltados para a melhoria da qualidade dos sistemas produtivos. Neste sentido, é fundamental avançar no estudo de indicadores de qualidade dos sistemas de produção agropecuária, ampliação do entendimento da variabilidade espacial e temporal destes indicadores e suas correlações em função de alterações nos sistemas de manejo do solo e das culturas e, além disso, avaliar o impacto da adoção dos diferentes sistemas agropecuários nos fluxos de GEE, água e energia em curto, médio e longo prazos. Devido ao potencial da agropecuária em contribuir com as mudanças climáticas globais, a modelagem de agroecossistemas é outro aspecto que tem recebido atenção da comunidade científica ligada ao setor agropecuário e dos governantes em geral. Isso porque é estratégico para o país a identificação de cenários de manejo alternativos voltados a sistemas de produção agropecuária mais sustentáveis, em médio e longo prazo, que resultem em uma redução da emissão de CO2 para a atmosfera e em um aumento nas quantidades de C sequestradas no solo, sendo este um dos principais desafios que se apresentam atualmente no que se refere aos ecossistemas tropicais.

Neste contexto, o modelo Century, por permitir a modelagem da dinâmica do C, N, P, S, água, crescimento e produção de plantas em diversos biomas, tipo de solo e clima, pode ser particularmente útil no estudo das interações entre as mudanças ambientais e os estoques de C orgânico dos solos do Estado do Tocantins, possibilitando vislumbrar cenários históricos e sugerir cenários alternativos para o futuro, que incorporem as melhores tecnologias disponíveis. Além disso, o Century permite estimar o potencial de sequestro de C e de mitigação das emissões de GEE por sistemas conservacionistas de manejo, bem como sistemas integrados de produção, como o sistema de integração lavoura-pecuária-floresta (iLPF, em qualquer de suas modalidades), incorporando assim, novas oportunidades para o agronegócio do Estado, tais como: a) obtenção de créditos de C; b) transferência de tecnologia; c) políticas públicas; d) serviços ambientais e; e) retroalimentação da pesquisa. A adequação de uma ferramenta como o modelo Century para condições edafo-climáticas regionais tem relevância evidente para estimativas de estoques de COS no âmbito de programas de monitoramento das emissões de CO2 pelos solos agrícolas.

Por tanto, a presente proposta tem os seguintes objetivos principais: a) caracterizar o sistema de iLP realizado na Fazenda Brejinho sob a ótica da qualidade do solo, buscando-se, também,

(4)

avaliar o impacto das mudanças no uso e manejo do solo sobre os estoques de COS e identificar possíveis limitações quanto ao manejo e conservação dos mesmos; b) propor, através da modelagem da MOS, cenários de manejo alternativos mais adequados em médio e longo prazo para as condições dos solos estudados visando à manutenção e o aumento dos estoques de COS dos mesmos; c) identificação de indicadores de sustentabilidade da produção agropecuária para condições tropicais relacionados aos atributos de solo que serão estudados.

2. MATERIAIS & MÉTODOS

O projeto está sendo realizado na Fazenda Brejinho (9° 6’ 14,26”S, 48° 9’ 5,67”W), em Pedro Afonso - TO (distante 250 km da capital, Palmas). A Fazenda possui uma área de aproximadamente 1.500 ha sob uso agrícola, sendo que a maior parte desta área encontra-se sob uso nos sistemas de integração lavoura-pecuária (~1.300 ha) e lavoura-floresta (~100 ha na integração soja-seringueira). O uso do solo teve início em 1988 com a conversão de 300 ha de Cerrado nativo em agricultura e aos poucos novas áreas foram sendo abertas e submetidas ao uso agrícola até 2004, quando toda a área potencialmente útil para fins agrícolas já estava aberta. A adoção do sistema de lLP se deu em 2006 e vem sendo conduzido desde então, tendo a cultura da soja como foco principal da Fazenda e as culturas de milho, sorgo, milheto e pastagem (Brachiaria brizanta - marandú), bem como o bovino de corte, utilizados como alternativas de renda na entre-safra e para a rotação de culturas necessária para a manutenção do sistema plantio direto que vem sendo adotado na área desde 1990. A produtividade média da Fazenda é de 55-60 sc/ha de soja, 90-100 sc/ha de milho safrinha, e nas áreas sob pastejo lotação média é de 4,6 UA/ha, com a terminação a pasto de 700 animais/ano. O pasto permanece por 18 meses na mesma gleba e só retorna após 5 anos de uso com lavoura de grãos. Assim, para que seja possível a caracterização mais detalhada do sistema produtivo e a avaliação da qualidade de solo submetido ao sistema iLP o projeto envolve a realização de quatro etapas principais que são: i) seleção das áreas de amostragem; ii) caracterização do sistema de produção quanto à adição de palha e produtividade das culturas; iii) caracterização do histórico de uso e manejo e avaliação da qualidade do solo; e iv) proposição de cenários alternativos através da modelagem da MOS. No 1º Relatório Parcial foi informado o que foi concluída a etapa i e as etapas ii e iii estão emfaze de finalização, sendo que a etapa iv foi iniciada. Até o presente momento continuou-se a execução das etapas ii e iii e iniciou-se a etapa iv sendo que os resultados parciais obtidos serão apresentados a seguir.

i) Seleção das áreas de amostragem: Etapa concluída.

Nesta etapa foram pré-selecionadas o maior número possível de locais (glebas em uso na agropecuária e sob vegetação nativa) com potencial e interesse para a realização das amostragens. Entretanto, visando o cumprimento do cronograma de atividades do presente projeto bem como o orçamento disponível, dentre estas glebas pré-selecionadas, estão sendo priorizadas àquelas cujo histórico de uso e manejo seja mais contrastante, conforme previsto inicialmente. sob uso com o sistema iLP (5 glebas) e glebas sob uso exclusivo com pecuária (1 gleba) e agricultura (1 gleba), além de áreas sob Cerrado nativo (3 glebas) que servirão como testemunhas para o iLP adotado na Fazenda. Assim, os critérios para a seleção dos locais de amostragem foram: a) presença de vegetação original; b) classe de solo; c) declividade; d) tempo de uso agrícola; e) disponibilidade de dados históricos de uso e manejo agrícola e f) uso de sistema de iLP;

ii) Caracterização do sistema de produção quanto à adição de palha e produtividade das culturas: Etapa em andamento.

Na safra 2013/2014, dentre as glebas selecionadas, seis foram caracterizadas quanto à produtividade de grãos na safrinha (glebas 2, 3, 7, 10 e 13) e/ou de forragem (gleba 11) e quatro

(5)

(glebas 7, 10, 11 e 13) foram caracterizadas quanto à quantidade de resíduos deixados como cobertura de solo para o uso subsequente (pastagem e/ou para o plantio direto).

A produtividade das culturas produtoras de grãos na safrinha 2013/2014 (milho e sorgo) foi avaliada no momento da colheita. Para o milho, cujo espaçamento entrelinhas no plantio foi 50 cm, o estande final e a população de plantas/ha foram avalidados a partir da contagem das plantas contidas em 3 linhas de 2 m de comprimento/amostra, sendo avaliadas 4 sub-amostras/repetição e 4 repetições/gleba. Para avaliação de rendimento, foram coletadas espigas oriundas de 6 plantas em sequência numa mesma linha/amostra, sendo coletadas 4 sub-amostas de 6 plantas/repetição e 4 repetições/gleba (assim, 6 plantas x 4 sub-amostras/rep/gleba, gerando um total coletado de 24 plantas/repetição e 96 plantas/gleba). Entretanto, como o sorgo foi plantado a lanço, as avaliações de estande final, população de plantas/ha e rendimento de grãos foram realizadas considerando-se o número de plantas e panículas contidas num quadrado de 1 m2_{. Assim, as espigas de milho ou panículas de sorgo coletadas foram levadas ao} laboratório para realização dos procedimentos necessários para a avaliação da produtividade.

A quantidade de resíduos deixados como cobertura do solo para o plantio direto foi avaliada após a colheita da cultura de safrinha (milho ou sorgo) e da forragem após o ciclo de pastejo. Neste caso, as amostras aleatóriamente distribuídas nas glebas avaliadas foram obtidas coletando-se todos os resíduos presentes na superfície do solo e contidos num quadrado de 1m2_, considerando-se 4 quadros (subamostras 1 m2_{)/repetição e 4 repetições/gleba, e posteriormente} levados ao laboratório para a realização das análises necessárias.

Também foi avaliada, no mesmo período, a quantidade de matéria seca adicionada ao solo pelas forrageiras, considerando-se o início e no final do período de pastejo, sendo adotado o mesmo procedimento de amostragem utilizado na avaliação da quantidade de resíduos de cobertura do solo, anteriormente descrito.

Na safra 2014/2015, cada gleba selecionada foi amostrada visando à quantificação da adição de matéria seca pelas culturas de grãos (soja e milho), na fase de florescimento pleno das diferentes culturas, e quanto à produtividade da soja (safra) e milho (safrinha, em andamento), no momento da colheita. As amostras coletadas para fins de caracterização da adição de matéria seca das culturas da soja e milho e de produtividade da soja estão sendo processadas em laboratório, enquanto que as amostras visando à avaliação da produtividade de grãos de milho ainda estão sendo coletadas a campo, visto que, na Fazenda Brejinho, a colheita da safrinha se inicia em junho.

iii) Caracterização do histórico de uso e manejo e avaliação da qualidade do solo: Etapa em andamento.

Para as glebas selecionadas estão sendo reconstituídos os cenários históricos representativos das alterações nos sistemas de manejo do solo desde o início do uso agrícola até os dias atuais (1988 a 2013). Além disso, durante o período das chuvas da safra 2014/2015 (outubro a maio) foram abertas trincheiras de 80 cm de largura, 100 cm de comprimento e 100 cm de profundidade para a realização das amostragens de solo nas camadas de 0-5, 5-10, 10-20, 20-30, 30-40, 40-60, 60-80 e 80-100 cm de profundidade, considerando-se as glebas referência (cerrado nativo, glebas 2, 7, 5 e 6), com 4 repetições cada. As amostras foram coletadas de áreas de topo de Latossolos, que é uma das classes de solo sob cultivo mais representativa da região. As amostras estão sendo processados em laboratório e serão submetidas a análises químicas (macro e micronutrientes, pH e teores de MO e COT), físicas (densidade do solo, granulometria, umidade, resistência à penetração e agregação) e biológicas (respiração basal de microrganismos, biomassa microbiana, e quoeficientes metabólico e microbiano) para a caracterização dos diferentes sistemas de manejo adotados na propriedade.

Visando avaliar indicadores biológicos de qualidade do solo em áreas de produção de culturas agroenergéticas produzidas na Fazenda Brejinho (soja e milho) e em uma propriedade vizinha (cana-de-açúcar) foram coletadas amostras oriundas das glebas 5, 11 e cerrado nativo, na Fazenda Brejinho, e de uma área adjacente, submetida ao cultivo de cana, considerando-se as profundidades de 0-5, 5-10 e 10-20 cm de profundidade. As amostras foram coletadas na safra

(6)

2013/14, durante o crescimento das culturas da soja e cana, sendo que análises da respirometria, carbono na biomassa microbiana, e quoeficientes metabólico e microbiano foram realizadas em laboratório, para as camadas de 0-5 e 5-10 cm de profundidade. Os resultados deste estudo estão sendo tabulados e analisados. Nestas amostras foram realizadas análises químicas e físicas de solo para posterior análise conjunta da qualidade dos sistemas em estudo.

Na safra 2014/2015, deu-se continuidade aos estudos de indicadores biológicos de qualidade do solo. Tais estudos estão sendo conduzidos considerando-se as áreas de produção de culturas agroenergéticas acima citadas, e incluindo-se novos pontos de coleta e avaliação referentes às glebas 7 (exclusiva com agricultura) e 6 (iLF - seringueira) da Fazenda Brejinho. As amostras têm sido coleta.das ao longo da safra 2014/15, e as análises da respirometria, carbono na biomassa microbiana, e quoeficientes metabólico e microbiano têm sido realizadas em laboratório.

Foi selecionada 1 gleba sob iLP, a gleba 3, para a realização de amostragem em grid visando avaliar a variabilidade espacial dos indicadores de qualidade do solo. Para tanto foram abertas trincheiras de 80 cm de largura, 80 cm de comprimento e 60 cm de profundidade para a realização das amostragens de solo nas camadas de 0-10, 10-20, 20-40 e 40-60 cm de profundidade, em um grid de 3 há, perfazendo 35 pontos de amostragem, coletando-se 3 sub-amostras em cada trincheira em cada profundidade avaliada.

Considerou-se que o valor crítico (valor a partir do qual haverá limitação no rendimentos das culturas) da densidade do solo (DS) é 1,40 g/cm3_{, para solos argilosos, e que o valor crítico} da resistência do solo à penetração (RP) é 2000 kPA, para solos argilosos. Além disso, foram adotadas classes para fins de interpretação da densidade do solo e de resistência do solo a penetração conforme segue:

A - Classes de densidade do solo Muito Baixa = DS ≤ 1,00 g/cm3_; Baixa = DS entre 1,00 e 1,25 g/cm3_; Moderada= DS entre 1,25 e 1,40 g/cm3_; Alta = DS entre 1,40 e 1,60 g/cm3_; Muito Alta = DS ≥ 1,60 g/cm3_.

B - Classes de resistência do solo à penetração Muito Baixa = RP ≤ 10 kPa;

Baixa = RP entre 100 e 1000 kPa; Moderada= RP entre 1000 e 2000 kPa; Alta = RP entre 2000 e 4000 kPa; Muito Alta = RP ≥ 4000 kPa.

iv) Proposição de cenários alternativos através da modelagem da MOS: Etapa em andamento.

Com base nos resultados preliminares óbitos até o momento, estão sendo estabelecidos cenários de uso e manejo de solo prospectivos (até 2020, por exemplo) enfatizando-se o potencial do sistema iLP em adicionar C ao solo e reduzir o impacto do uso agrícola do solo nas emissões de GEE para a atmosfera. Os resultados obtidos a partir das amostragens de solo e plantas estão sendo utilizados para a calibração do Modelo Century (modelo de simulação da dinâmica da MOS). Após o Century ter sido adequadamente calibrado para as condições de estudo (solo, clima e manejo), este modelo será usado para propor cenários de manejo mais adequados (quando for o caso) para tais solos, visando à manutenção e aumento dos estoques de COS dos mesmos ao longo dos anos.

3. RESULTADOS E SUA DISCUSSÃO (salientar os resultados que eram esperados na carta consulta)

(7)

Seleção das áreas e amostragens de solo e plantas:

Os critérios adotados para a seleção dos locais de amostragem foram: a) presença de

vegetação original; b) classe de solo; c) declividade; d) tempo de uso agrícola; e) disponibilidade de dados históricos de uso e manejo agrícola e f) uso de sistema de iLP;

Para a etapa de seleção de locais de coleta estava previsto a seleção de até 10 glebas, sendo priorizadas àquelas sob uso com o sistema iLP (5 glebas) e sob uso exclusivo com pecuária (1 gleba) e agricultura (1 gleba), além de áreas sob Cerrado nativo (3 glebas) que servirão como testemunhas para o iLP adotado na Fazenda. Entretanto, devido a diversidade de uso e manejo do solo encontrados na Fazenda Brejinho, nesta etapa foram pré-selecionadas 14 glebas, sendo 7 (4 prioritárias) sob uso com o sistema iLP, 1 (1 prioritária) sob o sistemas iLF, 2 (1 prioritária) sob uso exclusivo com agricultura, 1 (1 prioritária) sob uso exclusivo com pecuária e 3 (3 prioritárias) sob vegetação nativa. Inicialmente maior enfoque tem sido dado as glebas prioritárias, mas caso haja condições de tempo e recursos para a caracterização detalhada, as demais glebas serão incluídas neste estudo.

Quadro 1. Glebas selecionadas para a caracterização da qualidade do solo, produtividade das culturas e adição de biomassa ao solo.

Nº da gleba

selecionada Área(ha)

Critério de seleção da gleba Ano de

abertura prioritário Uso

Última inserção de pecuária** ou floresta Uso e/ou manejo do solo safra 2011/12

Uso e/ou manejo do solo atual (safra

2013/14) Uso exclusivo

Área

referência* - reservalegal - cerrado nativo (3 áreas)

7* 88,0 1988 agricultura - agricultura soja/milho safrinha

12 63,0 2001 agricultura - agricultura soja/milho safrinha

Quarentena* 29,5 1988 pecuária - pecuária pastagem

Integração lavoura-pecuária 1 75,8 1996 agricultura 2010/11 escarificaçãosoja/sorgo;

do solo soja/milho safrinha 3* 106,3 1996 agricultura 2011/12 pastagem soja/milho safrinha 5* 63,6 1996 agricultura 2009/10 soja/milho_safrinha soja/marandú+milheto

9 77,0 1988 agricultura 2012/13 soja– menor_rendimento pastagem 10* 86,0 1989 agricultura 2008/09 soja– maior_rendimento soja/milho safrinha-_silagem 11* 80,0 1989 agricultura 2009/10 soja/milho_safrinha soja/marandú+milheto

13 104,1 2003/04 agricultura 2012/13 soja/milho_safrinha soja/sorgo Integração lavoura-floresta

6 – represa* 35,0 1996 floresta 2006/07 seringueira seringueira em_produção *Glebas prioritárias para caracterização; ** Implantação do pasto em março e permanência por 18 meses na gleba (ex. 2010/11 – de março de 2010 a setembro de 2011).

(8)

Caracterização do sistema de produção quanto à adição de palha e produtividade das culturas: Resultados parciais obtidos para as culturas do milho e sorgo (safrinha 2013/14) e produção de forragem de marandú+milheto constam na Quadro 2.

Quadro 2. Componentes do rendimento e quantidade de resíduos produzidos nas glebas avaliadas.

Gleba Uso safra 2013/14

Componentes do rendimento Resíduos Estande final População Produtividade grãos ou

forragem

MS pós-colheita ou pastejo

plantas/m plantas/ha kg/ha ton/ha

Uso exclusivo - lavoura

7 soja/milho safrinha - grão 3 64.375 7.125 10,80

iLP - lavoura

2 soja/milho safrinha - grão 3 62.083 5.231 aa

3 soja/milho safrinha - grão 3 64,271 6.320 aa

10

soja/milho safrinha - grão 3 63.333 7.208 10,81

soja/ milho safrinha

-silagem na na na 3,74

13 soja/milho safrinha - grão 3 63.750 5.590 na

14 soja/sorgo safrinha - grão 3 aa aa 13,15

iLP - pecuária

11 soja/marandú+milheto -_forragem na na 6.188.8 aa

na = não avaliado; aa = avaliação em andamento;

Na gleba sob uso excusivo com lavoura (gleba 7) a produtividade do milho safrinha (2013/2014) foi de 119 sacas/ha e a quantidade de resíduos pós-colheita deixados como cobertura do solo foi de 10,8 toneladas/ha. Já entre as glebas que estão sob iLP a produtividade do milho variou, em média, de 87 sacas/ha (gleba 2) até 120 sacas/ha (na gleba 10) e a adição de resídos pós-colheita não difere da gleva com uso exclusico com lavoura, exceto na área onde a parte aérea do milho foi colhida para a fabricação de silagem (parte da gleba 10). Além disso, na gleba 14, onde foi cultivado o sorgo na safrinha, a quantidade de resíduos deixados como cobertura após a colheita foi de 13,15 ton/ha, superando as demais glebas. Para análises mais aprofundadas poderão ser realizadas há medida que as análises que estão em andamento forem concluídas e que os resultados complementares forem obtidos.

Avaliação da qualidade do solo:

Resultados parciais obtidos nesta etapa (Etapa iii) estão apresentados no Quadro 3. Em relação à química do solo pode-se notar a tendência de as glebas submetidas ao uso agrícola em superar aquela sob vegetação nativa, o que era esperado dado às condições do cerrado, cujos solos são naturalmente pobres em nutrientes, o que é solucionado pela adição de fertilizantes e corretivos durante o uso agrícola. Entretanto, percebe-se tendência de acúmulo de carbono no solo nas glebas submetidas ao uso com iLP, onde o estoque de COS é maior que o da vegetação nativa, enquanto que sob o cultivo da cana (preparo convencional e monocultura) observa-se tendência de queda no estoque de COS em relação ao cerrado. Tal tendência também foi observada em relação aos atributos físicos avaliados até o presente momento, onde a área sob cultivo de cana apresentou maior densidade do solo e menor umidade e porosidade total, em relação às demais.

Durante a safra 2014/15, as amostragens de solo mais detalhadas foram realizadas nas glebas selecionadas como prioritárias para caracterização (Quadro 1), sendo que os resultados parciais relacionados aos indicadores físicos de solo estão apresentados na Tabela 1 e aos biológicos na Tabela 2. As amostras estão sendo processadas em laboratório para posterior envio para laboratório

(9)

de análises químicas.

Tabela 1 – Resultados parciais dos indicadores físicos de solo em camadas estratificadas até 1 m de profundidade na Fazenda Brejinho, Pedro Afonso - TO.

Gleba Uso do solo safra 2014/15 Prof. Ds Umidade Porosidade total Espaço poroso preenchido por água

(WFTS) Gravimétrica Volumétrica cm g/cm3 _{- - - % - - - -} _{- - - cm}3_/cm3 -Mata 1 cerrado nativo 0-5 0,74 33,75 25,10 0,72 0,35 5-10 0,81 30,55 24,60 0,70 0,35 10-20 0,82 31,21 25,42 0,69 0,37 20-30 0,85 29,15 24,83 0,68 0,37 30-40 0,87 28,18 24,63 0,67 0,37 40-60 0,89 25,54 22,67 0,66 0,34 60-80 0,89 26,77 23,68 0,66 0,36 80-100 1,00 25,33 25,35 0,62 0,41 Mata 2 cerrado nativo 0-5 0,99 31,68 31,35 0,63 0,50 5-10 1,07 32,40 34,81 0,59 0,59 10-20 1,12 31,34 35,11 0,58 0,61 20-30 1,12 28,97 32,29 0,58 0,56 30-40 1,20 26,98 32,32 0,55 0,59 40-60 1,15 25,65 29,51 0,57 0,52 60-80 1,04 26,91 28,07 0,61 0,46 80-100 1,06 28,31 29,93 0,60 0,50 5 iLP -pastagem 0-5 1,07 29,88 32,04 0,60 0,54 5-10 1,15 27,23 31,21 0,57 0,55 10-20 1,10 23,35 27,94 0,58 0,48 20-30 1,10 24,66 27,25 0,58 0,47 30-40 1,06 25,27 26,82 0,60 0,45 40-60 1,06 25,14 26,70 0,60 0,45 60-80 1,08 26,51 28,49 0,59 0,48 80-100 1,09 25,94 28,23 0,59 0,48 6 iLF -seringueira 0-5 1,29 26,59 34,23 0,51 0,68 5-10 1,32 25,51 33,55 0,50 0,67 10-20 1,29 25,23 32,51 0,51 0,63 20-30 1,27 24,20 30,66 0,52 0,59 30-40 1,27 25,40 32,16 0,52 0,62 40-60 1,16 27,06 31,37 0,56 0,56 60-80 1,10 27,66 30,36 0,59 0,52 80-100 1,08 29,17 31,67 0,59 0,54

Tabela 2 – Resultados parciais da avaliação da emissão de CO2 pela respiração edáfica e temperatura superficial do solo em diferentes glebas na Fazenda Brejinho, Pedro Afonso - TO.

Gleba Uso do solo

(safra 2014/2015) 26/01/2015 13/02/2015 08/03/2015 Respiração edáfica Temp. do solo Respiração edáfica Temp. do solo Respiração edáfica Temp. do solo mg CO2/ m2_/h ºC mg CO2/ m 2_/h _ºC _{mg CO} 2/ m2/h ºC

Mata 1 Cerrado nativo 260,1 23,9 209,6 24,1 43,3 23,2

7 Agricultura- soja 272,8 31,4 160,4 37,1 30,4 23,5

5 iLP -pastagem 306,3 28,7 250,8 36,9 39,9 24,2

(10)

6 iLF -seringueira na na na na 30,9 22,8

Cana Cana-de-açúcar na na na na 30,7 23,8

(11)

Quadro 3. Análises físicas e químicas de Latossolo Vermelho distrófico cultivado sob diferentes coberturas e cerrado nativo coletado em duas profundidades (0-5cm e 5-10cm).

iLP-MS/S: lavoura milho silagem/soja; iLP –M/P/S: iLP marandú/soja/milho safrinha; C: lavoura cana-de-açúcar; e Ce: vegetação nativa de cerrado. Uso do solo na safra 2012/13.

(12)

Com base na amostragem em grid realizada na gleba 3, até o momento foram construídos mapas da distribuição espacial de alguns indicadores de solo e cultura já analisados. As Figuras 1, 2, 3 e 4 referem-se a variabilidade espacial da densidade do solo nas camadas 4 camadas amostradas, e as Figuras 5, 6, 7 e 8 referem-se à resistência do solo à penetração nas mesmas camadas. Na camada de 0-20 cm foram avaliados os teores de matéria orgânica do solo (Figura 9 ), fósforo (Figura 10) e potássio (Figura 11) do solo. A variabilidade espacial da produtividade da soja consta na Figura 12.

Maior detalhamento destas análises da variabilidade espacial dos indicadores analisados será dado a medida que as análises geoestatística sejam realizadas.

(13)

Figura 1. Variabilidade espacial da densidade do solo (DS) na camada de 0-10 cm na Gleba 3, submetida ao sistema de integração lavoura-pecuária, na Fazenda Brejinho (Pedro Afonso –TO). Legenda: Muito Baixa = DS ≤ 1,00 g/cm3_{; Baixa = DS entre 1,00 e 1,25 g/cm}3_; Moderada= DS entre 1,25 e 1,40 g/cm3_{; Alta = DS entre 1,40 e 1,60 g/cm}3_{; Muito Alta =} DS ≥ 1,60 g/cm3_.

(14)

Figura 2. Variabilidade espacial da densidade do solo na camada de 10-20 cm na Gleba 3, submetida ao sistema de integração lavoura-pecuária, na Fazenda Brejinho (Pedro Afonso –TO). Legenda: Muito Baixa = DS ≤ 1,00 g/cm3_{; Baixa = DS entre 1,00 e 1,25 g/cm}3_; Moderada= DS entre 1,25 e 1,40 g/cm3_{; Alta = DS entre 1,40 e 1,60 g/cm}3_{; Muito Alta =} DS ≥ 1,60 g/cm3_.

(15)

(16)

(17)

Figura 5. Variabilidade espacial da resistência do solo à penetração (RP) na camada de 0-10 cm na Gleba 3, submetida ao sistema de integração lavoura-pecuária, na Fazenda Brejinho (Pedro Afonso –TO). Legenda: Muito Baixa = RP ≤ 10 kPa; Baixa = RP entre 100 e 1000 kPa; Moderada= RP entre 1000 e 2000 kPa; Alta = RP entre 2000 e 4000 kPa; Muito Alta = RP ≥ 4000 kPa.

(18)

Figura 6. Variabilidade espacial resistência do solo à penetração na camada de 10-20 cm na Gleba 3, submetida ao sistema de integração lavoura-pecuária, na Fazenda Brejinho (Pedro Afonso –TO). Legenda: Muito Baixa = RP ≤ 10 kPa; Baixa = RP entre 100 e 1000 kPa; Moderada= RP entre 1000 e 2000 kPa; Alta = RP entre 2000 e 4000 kPa; Muito Alta = RP ≥ 4000 kPa.

(19)

Figura 7. Variabilidade espacial da resistência do solo à penetração na camada de 20-40 cm na Gleba 3, submetida ao sistema de integração lavoura-pecuária, na Fazenda Brejinho (Pedro Afonso –TO). Legenda: Muito Baixa = RP ≤ 10 kPa; Baixa = RP entre 100 e 1000 kPa; Moderada= RP entre 1000 e 2000 kPa; Alta = RP entre 2000 e 4000 kPa; Muito Alta = RP ≥ 4000 kPa.

(20)

Figura 8. Variabilidade espacial da resistência do solo à penetração na camada de 40-60 cm na Gleba 3, submetida ao sistema de integração lavoura-pecuária, na Fazenda Brejinho (Pedro Afonso –TO). Legenda: Muito Baixa = RP ≤ 10 kPa; Baixa = RP entre 100 e 1000 kPa; Moderada= RP entre 1000 e 2000 kPa; Alta = RP entre 2000 e 4000 kPa; Muito Alta = RP ≥ 4000 kPa.

(21)

Figura 9. Variabilidade espacial do teor de matéria orgânica do solo na camada de 0-20 cm na Gleba 3, submetida ao sistema de integração lavoura-pecuária, na Fazenda Brejinho (Pedro Afonso –TO).

(22)

Figura 10.Variabilidade espacial do teor de fósforo do solo na camada de 0-20 cm na Gleba 3, submetida ao sistema de integração lavoura-pecuária, na Fazenda Brejinho (Pedro Afonso –TO).

(23)

Figura 11.Variabilidade espacial do teor de potássio do solo na camada de 0-20 cm na Gleba 3, submetida ao sistema de integração lavoura-pecuária, na Fazenda Brejinho (Pedro Afonso –TO).

(24)

Figura 12.Variabilidade espacial da produtividade da soja na Gleba 3, submetida ao sistema de integração lavoura-pecuária, na Fazenda Brejinho (Pedro Afonso –TO).

(25)

Resumos enviados para congressos

Até o presente momento foram preparados e submetidos dois resumos para congressos, baseados nos resultados já obtidos. Tais resumos referem-se à:

a) INDICADORES MICROBIOLÓGICOS PARA AVALIAÇÃO DA QUALIDADE DE SOLO SOB CERRADO DO TOCANTINS. Mariana Saragiotto da Silva Alves; Jéssica Pereira de Souza; Elisandra Solange Oliveira Bortolon; Erich Collicchio; Leandro Bortolon.

FERTBIO. 15-19 de Setembro de 2014.

b) MANAGEMENT AND SOIL INTERACTIONS IMPACTING SOC DYNAMICS IN CROP-LIVESTOCK AND SUGARCANE SYSTEMS. Elisandra Solange Oliveira Bortolon; Leandro Bortolon, Mariana Saragiotto da Silva Alves; Jéssica Pereira de Souza; Junior Cesar Avanzi; Leonardo José Motta Campos. International Annual Meetings of the American

Society of Agronomy, Crop Science Society of America, and Soil Science Society of America (ACS). 2-5 de Novembro de 2014.

4. CONCLUSÕES (salientar os objetivos iniciais e mostrar se alcançados)

Considerando que, até o momento, somente foram obtidos resultados parciais e que a presente pesquisa encontra-se em fase inicial não é possível qualquer conclusão. Entretanto, espera-se atingir os objetivos propostos ao final do prazo previsto.

5. DESCRIÇÃO DAS DIFICULDADES E MEDIDAS CORRETIVAS.

RELATÓRIO PRÁTICO: Só para relatórios FINAIS (contendo os principais resultados escrito em linguagem de extensão, de fácil compreensão por lavradores, de no máximo 1 página) COMPENSAÇÕES OFERECIDAS À FUNDAÇÃO AGRISUS: Só para relatórios FINAIS (descrever de forma sucinta como foram asseguradas as compensações prometidas)

DEMOSTRAÇÃO FINANCEIRA DOS RECURSOS DA FUNDAÇÃO AGRISUS: Só para relatórios Finais (mencionar outras fontes de financiamento de forma comparativa).

DATA E NOME DO COORDENADOR

27 de Janeiro de 2016, Elisandra Solange Oliveira Bortolon

Observações: