cases of study - geocities.ws · pd brachiaria semi-direto p. convencional c stock x cropping...
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Cases of Study
P.Grossa/PR
Medium farmers Coop. System
Cerrado region large farmers
Company System
MilhoMilho
11,211,2
TrigoTrigo
3,43,4
Soja
3,53,5
Aveia PretaAveia Preta
4,34,3
SojaSoja
3,53,5Aveia PretaAveia Preta
4,34,3
7,6 ton ha-1
ano-1 MS
10,1 ton ha-1
ano-1
7,6 ton ha-1
ano-1 MS
10,1 ton ha-1
ano-1
Crop Residues InputCrop Residues Input
Estoque de C na camada de 40 cm em um Latossolo Vermelho argiloso após 22 anos sob
plantio direto e convencional (Ponta Grossa-PR)
Estoque total PC = 99,4 Mg ha-1 PD = 119,0 Mg ha-1
40,8
26,2
14,8
8,4
9,2
41,7
26,6
17,4
14,1
18,7
0 10 20 30 40 50
0-2,5
2,5-5,0
5,0-10,0
10,0-20,0
20,0-40,0
Cam
ada
amos
trada
, cm
Estoque de COT (Mg ha-1)
PC 22PD 22
**
*(NS)
(NS)
Sá et al., 2001
Ganho de C na camada superficial do solo no SPD
Ganho de C na camada superficial do solo no SPD
0-2.5 cm 2.5-5 cm
0
2
4
6
8
10
C (t
on h
a-1 )
+ 8,04
+ 5,05
+ 2,37
5-10 cm Font
e: S
á et
al.,
200
1
15,5 ton/ha
82 % na camada de
0-10 cm
0-2,5 2,5-5 5-10
29,2
70,8
21,9
78,1
20,0
80,0
PC-22
200-
2000
µm
53-2
00 µ
m<
53 µ
m
% C nas frações granulométricas (camada 0-10 cm)
39,0
61,0
28,7
71,3
20,9
79,1
0-2,5 2,5-5 5-10
PD-22
> 53 µm
< 53 µm
Sá et al., 2001
Foto
: Dr.
Chr
istia
n Fe
ller
(Prof.) 0-2,5 cm 2,5-5 cm 5-10 cm 10-20 cm
1a Década
CO
T (M
g ha
-1)
-3
-2
-1
0
1
2
3
-4(- 3,66)
(- 0,37)
(0,79)
(2,09)
- 4
0
4
8
(1,48)
(2,37)
(5,05)
(8,04)
2a Década
(- 3,66)
(- 0,37)
(0,79)
(2,09)
Linha de
Base (CN)
Linha de
Base (CN)
(Prof.) 0-2,5 cm0-2,5 cm 2,5-5 cm2,5-5 cm 5-10 cm5-10 cm 10-20 cm10-20 cm
1a Década
CO
T (M
g ha
-1)
-3
-2
-1
0
1
2
3
-4(- 3,66)
(- 0,37)
(0,79)
(2,09)
- 4
0
4
8
(1,48)
(2,37)
(5,05)
(8,04)
2a Década
(- 3,66)
(- 0,37)
(0,79)
(2,09)
Linha de
Base (CN)
Linha de
Base (CN)
Aumento do C orgânico do solo após 22 anos sob o Sistema Plantio Direto em relação ao estoque original
210 – 2000
53 – 210
20 – 53
2 – 20
< 2
210 – 2000
53 – 210
20 – 53
2 – 20
< 2
210 – 2000
53 – 210
20 – 53
2 – 20
< 2
24
30
44
42
100
76
70
56
58
28
44
42
54
54
72
56
58
46
46
55
63
67
71
69
45
37
33
29
31
0 –
2,5
2,5
–5,
05,
0 –
10,0
Frações (µm)
Prof. (cm) % C do solo
% C da Palha
210 – 2000
53 – 210
20 – 53
2 – 20
< 2
210 – 2000
53 – 210
20 – 53
2 – 20
< 2
210 – 2000
53 – 210
20 – 53
2 – 20
< 2
24
30
44
42
100
76
70
56
58
24
30
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100
76
70
56
58
28
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42
54
54
72
56
58
46
46
28
44
42
54
54
72
56
58
46
46
55
63
67
71
69
45
37
33
29
31
55
63
67
71
69
45
37
33
29
31
0 –
2,5
2,5
–5,
05,
0 –
10,0
Frações (µm)
Prof. (cm) % C do solo% C do solo
% C da Palha% C da Palha
Esto
que
de C
Esto
que
de C
RCRC
COT (Mg ha-1) = 26,62 + 0,265RC
R2 = 0,74 *
COT (COT (Mg haMg ha--11) = 26,62 + 0,265RC) = 26,62 + 0,265RC
RR22 = 0,74 *= 0,74 *
Cada tonelada de C adicionada no sistema PD via resíduo cultural (RC) foi transformada em 265 Kg de C ha-1
do solo na camada de 0-10 cm. Emsíntese: 26,5% foi transformado em C orgânico do solo e 73,5 % retornou para a atmosfera como CO2
Fonte: Sá et al., 2001
Simulação para 0-20 cm
0
60
90
1950 1960 1970 1980 1990 2000 2010 2020
Tempo (ano)
C (M
g ha
-1)
% d
a M
OS
do C
ampo
Nat
ivo
EquilíbrioEstável
dC/dt = 0C = K1A/K2
Campo Nativo
Con
vers
ãop/
Agr
icul
tura
PD-10
PD-20
PD-22
50
100
Prep
aro
Con
venc
iona
l
150
39 a 41 anos
+ 28,19 a 30,19 Mg ha-
1
Novo ponto de Equilíbrio Estável
Fonte: Sá et al., 2001
0.0
5.0
10.0
15.0
20.0
25.0
30.0
35.0
C (t
on/h
a)
PD Brachiaria Semi-Direto P. Convencional
C STOCK x Cropping system
Seguy and Bouzinac, 2005
Font
e: S
eguy
e B
ouzi
nac,
200
1
Recuperação da matéria orgânica do solo emsistemas de produção em PD no trópico úmidoRecuperação da matéria orgânica do solo em
sistemas de produção em PD no trópico úmido
Floresta
Fonte: L. Seguy, S. Bouzinac e A.C. Maronezzi, 2001
Brasil 9,11 MTBrasil
9,11 MT
Sul 6,66 MT
CO 2,45 MT
Brasil 13,66 MT
Brasil 13,66 MT
Sul 9,99 MT
CO 3,67 MT
Brasil 28,16 MT
Brasil 28,16 MT
Sul 19,99 MT
CO 8,17 MT
Cenário 1 Cenário 2 Cenário 3
Brasil 9,11 MTBrasil
9,11 MT
Sul 6,66 MT
CO 2,45 MT
Brasil 13,66 MT
Brasil 13,66 MT
Sul 9,99 MT
CO 3,67 MT
Brasil 28,16 MT
Brasil 28,16 MT
Sul 19,99 MT
CO 8,17 MT
Brasil 9,11 MTBrasil
9,11 MT
Sul 6,66 MT
CO 2,45 MT
Brasil 9,11 MTBrasil
9,11 MT
Sul 6,66 MT
CO 2,45 MT
Brasil 13,66 MT
Brasil 13,66 MT
Sul 9,99 MT
CO 3,67 MT
Brasil 13,66 MT
Brasil 13,66 MT
Sul 9,99 MT
CO 3,67 MT
Brasil 28,16 MT
Brasil 28,16 MT
Sul 19,99 MT
CO 8,17 MT
Cenário 1 Cenário 2 Cenário 3
Final CommentsFinal Comments
The labile fractions are most affected by croppingsystem
The labile fractions are most affected by croppingsystem
Final CommentsFinal Comments
The monitoring of ligth andlabile fraction can be na indicator of C sequestrationusing predicted models
The monitoring of ligth andlabile fraction can be na indicator of C sequestrationusing predicted models
Final commentsFinal comments
The key of the success of No-tillage is in the capacity to develop an agriculture with base in carbon input
The key of the success of No-tillage is in the capacity to develop an agriculture with base in carbon input
Avaliação da perda de carbono orgânico devido ao uso da grade niveladora para cobrir a semente de aveia preta em um LatossoloVermelho argiloso (42% de argila) há 22 anos sob plantio direto
Procedimento experimental
I II III
Com Grade Com Grade Com Grade Sem GradeSem GradeSem Grade
Amostragem do solo
Antes da gradagem – Coleta de amostras indeformadas com anéis de aço para determinação da Densidade do Solo e de amostras deformadas para o fracionamento granulométrico – frações: 200-2000 µm e 53-200 µm e determinação do conteúdo de COT;
07 dias após a gradagem – amostras deformadas para o fracionamento granulométrico – frações: 200-2000 µm e 53-200 µm e determinação do conteúdo de COT.
(Sá, et al., 2001)
Indicadores para cálculo da perda do Carbono
Coeficiente de Humificação = 0,265 (Referência: Sá et al., Soil Sci. Soc. Am. J., p:1486-1499, 2001). Este coeficiente foi desenvolvido para as condições da região dos Campos Gerais.
Coeficiente de Humificação = 0,215 (Adaptado para as condições do cerrado, com base no coeficiente determinado por Sá et al., 2001)
Frações granulométricas da Matéria Orgânica do Solo => 200-2000 µm e 53-200 µm – representam as frações facilmente oxidáveis e sensíveis ao efeito de manejo do solo. Indicador de alterações no fluxo de carbono (Referência: Sá et al., Soil Sci. Soc. Am. J., p:1486-1499, 2001).
Cálculo do estoque de C e efeito do manejo
Estoque = DS (densidade do Solo) x profundidade (camada amostrada) x Conteúdo de C na amostra total e nas frações
∆ C = Estoque na época 1 (antes da gradagem) – Estoque na época 2 (07 dias após a gradagem).
O2 CO2
Solo + palha + [O2] + Microrg.= CO2
PC
Perdas por erosão
Agentes cimentantes
Temporários
Transientes
recalcitrantes
Tisdal & Oades, 1982; Elliot, 1986; Reicosky et al 1995; Six et al. 1999
0,906,887,78Total0,252,893,142,5 – 5,00,653,994,640 – 2,5
-------------------- Mg ha-1 ------------------------(cm)
(T1 – T2)Tempo 2 (T2)2
Tempo 1 (T1)1
∆ (Perda de C)Estoque de CCamada amostrada
Perda de C nas frações granulométricas da MOS > 53 µm após a operação de grade niveladora para cobertura de sementes de aveia preta nas parcelas sob plantio direto contínuo há 20 anos.
1 Amostragem antes da gradagem; 2 amostragem após 07 dias após a gradagem
Evolução de CO2 (respiração basal) avaliada por incubação em amostras de solo há longo período em plantio direto
y = 0,0001x – 0,0015
R2 = 0,62 ***
0.000
0.002
0.004
0.006
0.008
0.010
0 10 20 30 40 50 60 70COT (g kg-1)
µg
CO
2h-
1g-
1so
il
Fonte: Sá et al., 2001
Quanto maior o conteúdo de COT, maior será as perdas de CO2 após o revolvimento
Produção de Massa seca de aveia preta em ton/ ha na parte aérea e na raiz (0-20 cm)
Parte aérea = 3,3 ton/ha
Raiz = 1,05 ton/ha
Total = 4,35 ton/ha
Balanço de C orgânico do solo (COT) afetado pelo uso da grade niveladora para cobrir a semente de aveia preta em
área há 20 anos no SPD
Quantidade de C da palha de aveia preta transformado em COT do solo
1,96 ton/ha x 0,265 (Coef. de humificação) = 0,52 ton/ha
Balanço geral- 0,90 (perda pela gradagem) + 0,52 (C da palha de aveia) = - 0,38 ton/ha- 0,38 ton/ha
Quantidade de C adicionado via palha de aveia preta
4,35 ton/ha x 0,45 (% de C na palha) = 1,96 ton/ha de C
Para compensar a perda de COT devido
ao uso da grade niveladora, será
necessário produzir 7,4 ton/ha de palha
de aveia preta.
Acúmulo de C no solo via palhada
(balanço na rotação)
AveiapretaAveia
preta
Soja Soja
Trigo
Milho
Sá, 2
002
Balanço geral = + 3,6 ton C ha-1 ≈ 1,20 ton ha-1 ano-1
+ 0,41 + 0,42 + 0,52 + 0,42 + 1,33
(Conversão de C da palha em C no solo ton ha-1)
+ 0,52
+ 3,4 + 3,5 + 4,35 + 3,5 + 11,2 + 4,35Entrada de resíduo cultural (ton ha-1)
Acúmulo de C no solo via palhada
(balanço na rotação)
AveiapretaAveia
preta
Soja Soja
Trigo
Sá, 2
002
Balanço geral = + 2,7 ton C ha-1 ≈ 0,90 ton ha-1 ano-1
+ 0,41 + 0,42 + 0,52 + 0,42
(Conversão de C da palha em C no solo ton ha-1)
+ 0,52
+ 3,4 + 3,5 + 4,35 + 3,5 + 4,35Entrada de resíduo cultural (ton ha-1)
+ 3,5
+ 0,42
Acúmulo de C no solo via palhada
(balanço na rotação)
AveiapretaAveia
preta
Soja Soja
Trigo
Sá, 2
002
Balanço geral = + 0,91 ton C ha-1 ≈ 0,30 ton ha-1 ano-1
+ 0,41 + 0,42 - 0,38 + 0,42
(Conversão de C da palha em C no solo ton ha-1)
- 0,38
+ 3,4 + 3,5 + 4,35 + 3,5 + 4,35Entrada de resíduo cultural (ton ha-1)
+ 3,5
+ 0,42
Font
e: S
á, e
t al,
2004
Ventania-PR
y = 9002 - 29,95x
R 2 = 0,9803
0
2000
4000
6000
8000
10000
0 50 100 150 200
DAE de Milho
MS
(kg/
ha)
29,95 kg dia-1
Decomposición del rastrojo de Avena negra + rastrojos de losantecessores durante el ciclo de desarollo del Maiz em la campanha
de 2003-04 (Piraí do Sul-PR, Brasil, ≅ 24.8 º de Latitud Sur)
Decomposición del rastrojo de Avena negra + rastrojos de losantecessores durante el ciclo de desarollo del Maiz em la campanha
de 2003-04 (Piraí do Sul-PR, Brasil, ≅ 24.8 º de Latitud Sur)
Semeadura (05/10/03)
Florescimento Grão Farináceo
Colheita (14/03/04)
Montividiu-GO
y = 8980 - 58,26xR2 = 0,9617
0
2000
4000
6000
8000
10000
0 50 100 150
DAE de Milho
MS
(kg/
ha)
58,26 kg dia-1 Fo
nte:
Sá,
eta
l, 20
04
Semeadura (19/10/03)
Florescimento Grão Farináceo
Colheita (16/02/04)
Decomposición de los rastrojos de brachiaria decumbens durante elciclo de desarollo de maiz em la campanha 2003-04
(Montividiu-GO, Brasil, ≅ 17 º de Latitud Sur)
Decomposición de los rastrojos de brachiaria decumbens durante elciclo de desarollo de maiz em la campanha 2003-04
(Montividiu-GO, Brasil, ≅ 17 º de Latitud Sur)
dC/dt = - K2C + K1A
dC/dt => representa a taxa de variação do C orgânico do solo com o tempo
A é a taxa de adição anual de C no solo (t ha-1)
K1 representa o coeficiente de humificação do C orgânico
C é o carbono orgânico total do solo (t ha-1)
K2 é a taxa de oxidação anual de C (t ha-1) representada pela decomposição e mineralização
+ 0,29 + 0,45 + 1,42 = 2,16 Mg ha-1/3 anos = 0,72 Mg ha-1∆ Estoque C+ 1,42+ 0,45+ 0,29dC/dt
- 0,43- 0,48- 0,53K2*C
61,4359,5858,65Estoque C
+ 1,85+ 0,93+ 0,82K1*A
+ 6,99+ 3,53+ 3,10Adição C
+ 15,55+ 7,85+ 6,90(MS) Anual
+ 11,20+ 4,35+ 3,50+ 4,35+ 3,50+ 3,40(MS) Inv/Verão---------------------------------- Mg ha-1 ------------------------------Adições (A)
Aveiapreta
Aveiapreta
Soja Soja
Trigo
Milho
Sequênciade Culturas
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