Tese de Doutorado
DOI
https://doi.org/10.11606/T.11.2003.tde-26112003-151547
Documento
Autor
Nome completo
Dinailson Corrêa de Campos
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
Piracicaba, 2003
Orientador
Banca examinadora
Cerri, Carlos Clemente (Presidente)
Bernoux, Martial Michel Yoric
Macedo, Isaias de Carvalho
Melo, Wanderley José de
Ripoli, Tomaz Caetano Cannavam
Título em português
Potencialidade do sistema de colheita sem queima da cana-de-açúcar para o sequëstro de carbono.
Palavras-chave em português
cana-de-açúcar
carbono
colheita mecânica
palhada.
Resumo em português
O presente trabalho foi conduzido em áreas experimentais da
COPERSUCAR, uma sobre Latossolo Vermelho (EMBRAPA 1999) na Usina São
Martinho e outra sobre um Neossolo Quartzarênico na Usina Da Pedra, região de
Ribeirão Preto (SP). O objetivo foi analisar a influência da palhada depositada sobre o
solo na dinâmica do carbono no agrossistema cana-de-açúcar, uma vez que atualmente
buscam-se alternativas para a diminuição da emissão de carbono para o ambiente.
Estudou-se o efeito da acumulação da palhada ao longo do tempo (3, 4 e 5 anos) e da
deposição de diferentes quantidades de palhada sobre a acumulação de carbono no
sistema, bem como da distribuição granulométrica dessa palhada. Acompanhou-se o
comportamento intra-anual da palhada, através de medidas ao longo de um ano em áreas
experimentais. Analisou-se a composição química e bioquímica da palhada
remanescente ao longo do tempo e a influência da colheita sem queima na emissão de
gases do efeito estufa. Os levantamentos de campo foram desenvolvidos ao longo dos
anos de 1998, 1999 e 2000. Durante o período estudado, observou-se que a
produtividade média de cana-de-açúcar sob manejo com queima foi cerca de 5 % maior
do que sob manejo sem queima (101 e 95 Mg ha -1 ano -1 para o Latossolo e de 88 e 85
Mg ha -1 ano -1 para o Neossolo). Ocorreu uma deposição média anual da palhada da
ordem de 13,9 Mg ha -1 para as áreas sobre Latossolo e 12,8 Mg ha -11 para as áreas sobre
o Neossolo. Após quatro anos de manejo sem queima observou-se a formação de uma
camada de palhada, com diferentes níveis de decomposição. Nessa palhada foi possível
distinguir visualmente, três camadas diferentes de acordo com o grau de decomposição: uma camada nova, mais recente; uma camada velha, entre um ano e dois anos após
a deposição e uma camada muito velha, com pelo menos dois anos. Nos tecidos vegetais
das camadas velha e muito velha foi observada diminuição da celulose, pequeno
aumento de lignina e diminuição da razão C/N. A composição granulométrica da
palhada demonstrou que a maior parte desta se encontra na fração > 4mm, com valores
superiores a 50 % nesta fração, e que a razão C/N decresceu com a diminuição do
tamanho das frações. A massa de matéria seca acumulada na palhada após quatro anos
foi de 4,5 Mg ha -1 , ou 1,1 Mg ha -1 ano -1 para o Latossolo e de 3,6 Mg ha -1 , ou 0,9 Mg ha -1
ano -1 no Neossolo. Os fatores solo e variedade de cana não influenciaram a
decomposição da palhada, mas houve um efeito positivo da quantidade depositada ao
solo sobre a quantidade acumulada ao longo dos anos, tanto para o Latossolo como para
o Neossolo. Um total de 1,5 Mg C ha -1 ano -1 foram estocados no compartimento palhada
(0,5 Mg C ha -1 ano -1 ) e solo (1 Mg C ha -1 ano -1 ). As emissões de gases ocorridas durante a
queimada no manejo com queima da cana-de-açúcar foram calculadas a partir de dados
da literatura. Foi mostrado que durante a queimada ocorreu a emissão de uma importante
quantidade de N2O , expressada em C-CO2 (4,3 t C-CO2 ha -1 ano -1 ) e esse é um dos
gases mais efetivos do efeito estufa. Os fluxos de gases na superfície do solo foram
medidos ao longo de um ano nos manejos com e sem queima no Latossolo. O manejo
com queima mostrou menor emissão de CO2 e fixação de CH4 em comparação com o
manejo sem queima, essas diferenças estão relacionadas a presença da palhada sobre o
solo. Quanto ao N2O, não houve diferença significativa nas emissões nos dois tipos de
manejos estudados. Considerando todos os compartimentos de estoque de carbono
(planta, palhada e solo) e de fluxos de gases do efeito estufa, foi estabelecido um
balanço do carbono em equivalente de C-CO2 emitido ou seqüestrado pelo manejo sem
queima, em comparação ao manejo com queima. O resultado para o Latossolo, num
período de 3 anos, mostrou uma mitigação de cerca de 5 Mg C-CO2 ha -1 ano -1 .
Título em inglês
Carbon sequestration potenciality of sugarcane harvesting without burning.
Palavras-chave em inglês
carbon
mechanical harvest
sugarcane
vegetable trash.
Resumo em inglês
The present work was led in experimental areas installed by
COPERSUCAR, in clay soil - Hapludox (Usina São Martinho) and sandy soil -
Quartzipsamment (Usina da Pedra) in the area of Ribeirão Preto (SP). The objective was
to analyze the influence of the deposited trash on the soil surface in relation to the
dynamics of carbon in the sugarcane agrosystem since now alternatives are urged to
decrease the emission of atmospheric carbon. The effect of the accumulation of trash
was studied along the time (3, 4 and 5 years) and deposition of different amounts due to
the accumulation of carbon in the system, as well as the granulometric distribution of it.
The intra-annual behavior of trash was accompanied through measures along one year in
experimental areas. The chemical and biochemical composition of the remaining trash
was analyzed along the time and the influence of the crop without burning, due to the the
imput of the greenhouse gas emission. That studies were developed along the years of
1998, 1999 and 2000. During the studied period, we found an average productivity of
sugarcane by burning (88-101 Mg ha -1 ano -1 ) was 5% larger than without burning (85-95
Mg ha -1 ano -1 ) for the Hapludox and the Quartzpisament respectively. The trash
deposited in an order of 13,9 Mg ha -1 ano -1 for the areas on Hapludox and 12,8 Mg ha -1
ano -1 for the Quartzpisament. After four years without burning a formation of a new
humus horizon it was observed (trash), constituted of vegetable residues with different
decomposition levels. In this horizon we distinguished, visually, three different layers: a
new layer, more recent; an older layer, between one year and two years after the
deposition and the oldest layer, with at least three years. The vegetable fabrics of two oldest layers were altered particularly by fungus with decrease of cellulose, a small
lignin increase and a decrease of the C/N ratio. The fractionation of the trash
demonstrated that most of it belonged to the fraction > 4mm, with superior values of
50% in this fraction, and that the C/N ratio decreased with the decrease of the size of the
fractions. The mass of accumulated dry matter in the trash after four years was 4,5
Mg ha -1 , and 1,1 Mg ha -1 for 1 year on Hapludox and 3,6 Mg have -1 (4 years), and 0,9
Mg ha -1 (1 year) on Quartzpisament. The soil factors and cane variety didn't influence
the decomposition of the trash. But there was a positive effect for the amount deposited
on the soil surface in relation to the accumulated amount along the years, for both soil
types. A total of 1,5 Mg C ha -1 year -1 they were storage in the trash (0,5 Mg C ha -1 ano -1
) and soil (1 Mg C ha -1 ano -1 ) compartment. The emissions of gases happened during
burning of the trash before the cut of the sugar-cane they were calculated by data of
literature. It was shown that the emission of N2O during the burning liberated an
important amount of this greenhouse gas, expressed in C-CO2 (4,3 t C-CO2 have-1 year-1).
The flows of gases on the soil surface were measured along one year with burning
and without it burning on Hapludox. It was shown that the management without burning
provoked a larger emission of CO2 and CH4 than the management with burning due to
gas fixation. According to N2O, there was no difference on the emissions for the two
management system. Due to the carbon stock compartments (plants, trash and soil) and
the flows of the greenhouse gases, we established a balance of carbon in equivalent of
emitted C-CO2 or sequestrated kidnapped by the management without burning, in
comparison with the traditional burning system. The final result for Hapludox, in a
period of 3 years, revealed a mitigation of 5 Mg C-CO2 ha -1 year -1 .
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Data de Publicação
2003-11-28