sustentabilidade de pastagens tropicais...

Sustentabilidade de pastagens tropicais

consorciadas com leguminosas e suas implicações

Universidade Federal Rural de Pernambuco

Programa de Pós-Graduação em Ciência do SoloCiência do SoloCiência do Solo

consorciadas com leguminosas e suas implicações

no sistema solo-planta-animal

Mestrando: André Barbosa da Silva

Orientador: Mário de Andrade Lira Junior

Recife-PE

Novembro/2009

Importância das áreas de pastagens no Brasil:

• A área total de pastagem nativas e cultivadas gira em torno de172 milhões de ha (70 % da área agricultável).

(Censo Agropecuário 2006 – IBGE)

Introdução

2

(Censo Agropecuário 2006 – IBGE)

• A alimentação de 90 % do gado de corte é baseadaexclusivamente em pastagens.

• As áreas de pastagens oferecem maior produção e alimentaçãoanimal a baixo custo.

• Maior exportador de carne bovina.

(Lira et al., 2006)

Estimativa de área de pastagens no Brasil em milhões de hectares

Introdução

Regiões Anos

1970 1985 1995 2006

Norte 4,43 20,88 24,39 32,63

3(Censo Agropecuário 1995 e 2006 – IBGE)

Nordeste 27,87 35,15 32,08 32,65

Centro-oeste 55, 4 55, 48 62, 76 56, 84

Sudeste 44,74 42,49 37,78 32,07

Sul 21,61 21,43 20,7 18,14

Total 154,13 179,19 177,71 172,33

Cultivadas 29,70 74,1 105,0 -

5,88

20,74

Pastagens degradadas

Pastagens em uso

Introdução

Resumo da distribuição das áreas do Brasil de acordo com a

ocupação (%)

4

8,38

5,94

59,07

Outras áreas agrícola em

uso

Centros Urbanos

Diferença (reservas,

terras indígenas, mata

nativas, etc.)

(Adaptado de Embrapa/Mapa/Scot Consultoria 2006)

Introdução

• Implantação de novas áreas

5Fotos: www.biology.uta.edu.com.br, www.boiapasto.com.br, www.nortaonoticias.com.br e

www.atlasdasaguas.ufv.br.

Introdução

• Pecuária Brasileira

↓ Produtividade da pecuária

↓ Produtividadedas pastagens

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Desafios:

Ser competitiva;

Preservar o meio

ambiente.

Desenvolvimento

sustentável e

duradouro

Introdução

• ↓ Fertilidade do solo e manejo inadequado.– Principais causas da degradação em pastagens.

(Lira et al., 2006)

• O N é um dos principais nutrientes para a manutenção daprodutividade das gramíneas forrageiras.

(Mattos, 2001)

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• A disponibilidade limitada e ciclagem ineficiente de N.– Fatores-chave que afetam o declínio da produtividade em pastagens.

(Dubeux Junior et al., 2004)

• Consorciação gramínea/leguminosa– Alternativa para o suprimento de N

• Permite a sustentabilidade dos sistemas de produção;

• ↓ custos;

• ↓ danos ao meio ambiente.(Paulino et al., 2009)

MO em pastagens:

– ↓ em sistemas exclusivos com gramíneas.

• Teores de N disponíveis insuficientes:

– ↑ relação C/N;

Degradação das pastagens

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– ↑ relação C/N;

– ↓ taxas de mineralização líquida;

– ↓ conteúdo de N inorgânico no solo;

– ↓ produção de biomassa.

Degradação

(Thomas, 1993)

Processo de degradação de pastagens

Degradação das pastagens

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(Macedo, 1999)

• Adição de N ao sistema e transferência para as gramíneas;

• ↑ nos teores de MO do solo;

• Melhorias na produção animal e valor nutritivo do pasto;

• ↓ na emissão de gases de efeito estufa;

• ↑ da biodiversidade acima e abaixo do solo;

Principais contribuições das

leguminosas nas pastagens

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• ↑ da biodiversidade acima e abaixo do solo;

• Sombreamento (arbustivas e arbóreas);

• Cobertura do solo (herbáceas);

• ↓ de custos pela substituição de fertilizantes nitrogenados;

• ↑ na rentabilidade e competitividade da pecuária.

Adição de N nas pastagens

• Fertilizantes minerais

– Menos difundido

• Extensas áreas

– Economicamente inviável

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• Fixação Biológica de Nitrogênio (FBN) em leguminosas

– Potencial:

↑: 200-300 kg ha-1 ano-1 de N

↓: 20-30 kg ha-1 ano-1 de N

(Sanginga, 1992, citado por Siqueira & Moreira, 2007)

Exemplos de espécies de leguminosas nodulíferas

com as respectivas taxas de FBNLEGUMINOSAS N (kg/ha/ano)

Alfafa (Medicago sativa) 127-333

Amarillo (Clitoria ternátea) 197-249

Amendoim forrageio (Arachis pintoi ) 350-520

Calopogônio (Calopogonium mucunoides) 64-450

Caupi (Vigna unguiculata sin. Vigna sinenis) 73-240

Crotalária (Crotalária juncea L.) 146-221

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Crotalária (Crotalária juncea L.) 146-221

Cudzo Tropical (Pueraria phaseoloides) 100

Desmódio (Desmodium sp.) 24-380

Estilosantes (Stylosanthes sp.) 20-263

Gliricídia (Glicicídia sepium) 86-309

Leucena (Leucaena leucocephala) 200-300

Sabiá (Mimosa ceasalpiniifolia) 177

Sesbania cannabina 126-188

Sesbania rostrata 324

Adaptado de Siqueira & Moreira, 2007; Fernandes et al., 2006, Perin et al.,2003

• Fixação biológica associativa em gramíneas

– 25 a 50 kg ha-1 ano-1 de N

(Siqueira & Moreira, 2007)

• Brachiaria sp. 30 a 45 kg ha-1 ano-1 de N

Adição de N nas pastagens

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(Boddey & Victoria, 1986 )

• Pennisetum americanum, Panicum maximum e

Digitaria decumbens ≈ 40 kg ha-1 ano-1 de N

(Smith et al., 1978)

• Fixação biológica assimbiótica

• 0,5 kg ha-1 ano-1

(Stevenson, 1985)

Adição de N nas pastagens

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• Reposição pelas chuvas

– 5-20 kg ha-1 ano-1 de N

• Podendo chegar a 40 kg ha-1 ano-1 de N

(Siqueira & Moreira, 2007)

Fixação e transferência de Nitrogênio

Transferência viaLeguminosas

Exsudados das

raízes e nódulos

Decomposição

dos nódulos

Fixação do N2

15(Adaptado de Wilson, 1988)

Transferência via

raízes e hifasLeguminosas Gramíneas

Decomposição dos resíduos/MO

Animais

Gonçalves e Costa (1994), em ensaios com leguminosas,obtiveram variação entre 63 e 143 kg ha-1 ano-1 no FBN, comtransferência variando de 28 a 46%.

Carvalho (1986) revisando diversos trabalhos concluiu quepara a maioria das leguminosas avaliadas este valor ficava entre

Fixação e transferência de Nitrogênio

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Carvalho (1986) revisando diversos trabalhos concluiu quepara a maioria das leguminosas avaliadas este valor ficava entre70 a 140 kg ha-1 ano-1, com 15 a 20% do FBN transferido para agramínea.

Em pastagens de A. gayanus consorciadas com três espéciesde Stylosanthes, em solos de cerrados a quantidade de FBNvariou de 67 e 117 kg ha-1 ano-1, estimando que 80% do N foiproveniente da FBN.

(Cadisch et al., 1993)

Melhorias na produção animal e valor

nutritivo do pasto

• Teores elevados de PB

– Participação direta na dieta;

– Efeito indireto.

• Aporte de N

• ↑ nível de digestibilidade

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• ↑ nível de digestibilidade

(Valentim et al., 2001; Paciullo et al., 2003; Andrade et al., 2003)

• Pereira et al., (1995) estudando 18 espécies de leguminosas e

dez gramíneas, verificaram uma variação nos teores de PB

entre 13,6 a 24,6% e 7,8 a 14,5%, respectivamente para

leguminosas e gramíneas.

Leguminosas e a produção animal

TABELA 2. Produtividade de pastagens de gramíneas exclusivas comparadas com

pastagens consorciadas

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Adaptado por Pereira, 2001

Contribuições das leguminosas no sequestro

de carbono em pastagens

• Leguminosas em solos degradados

– ↑ Produção biomassa

• Acúmulo de C e N no solo

• A principal variável que reflete o processo de aumento nos

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• A principal variável que reflete o processo de aumento nos

níveis de C e N no solo é o acúmulo de raízes.

(Fornara et. al, 2008)

• Emissões prejudiciais de CH4 e N2O são frequentemente

compensadas pelo sequestro de C no solo.

(Paulino et al. 2009)

Contribuições das leguminosas no sequestro

de carbono em pastagens

• Fisher et al. (1994) observaram no plantio consorciado

Brachiaria humidicola e Arachis pintoi um aumento

anual nos teores de C total de 7,8 t ha-1 ano-1 em relação

ao monocultivo.

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• Tarré et al. (2001) verificaram um acúmulo anual de C de

0,66 t/ha em pastagens de Brachiaria humidicola e 1,17

t/ha quando consorciado com Desmodium ovalifolium.

Leguminosas mitigadoras na emissão de

metano

• A magnitude da emissão varia de acordo com a espécie

ofertada aos animais.

• Dietas contendo algumas espécies de leguminosas diminuiram

as produções de metano.

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as produções de metano.

(Montenegro et al., 2000)

• Possivelmente os taninos condensados atuam causando morte

de bactérias metanogênicas no rumem.

• A produção de metano, pode variar em função da concentração

e tipo de taninos.

(Paulino et al., 2009)

Leguminosas mitigadoras na emissão de

metano

• Possenti (2006) verificou na maior proporção de leucena emrelação a coast-cross, contendo 1,3 % de tanino condensado,redução na emissão do metano.

• A adição Calliandra calothyrsus reduziu em até 50% a

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• A adição Calliandra calothyrsus reduziu em até 50% aprodução de metano. Entretanto, as espécies Cratylia argenteae Arachis pintoi incrementaram cerca de 3 a 4 vezes (Hess etal., 2002).

Persistência de leguminosas

Diferenças gramíneas x leguminosas

• Taxa de crescimento, morfogênese, padrão de sistema

radicular, exigências nutricionais, mecanismos para

manutenção da população, tolerância a estresses

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manutenção da população, tolerância a estresses

edafoclimáticos, palatabilidade relativa, tolerância ao

pastejo, entre outras.

compatibilidade (Pereira, 2001)

• Estabelecimento de cultivo mecânico;

• Superpastejo antes e após a semeadura;

• Estabelecimento com tratamentos físico-químicos;

Medidas para favorecer o estabelecimento

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• ↑ da densidade da semeadura;

• Leguminosas menos palatáveis;

• Proteção física para as mudas.

(Costa et al., 2008; Paulino, et al., 2009; Oliveira et al., 2003)

Considerações finais

↑ produtividade e

qualidade

Biodiversidade

↑ sustentável de

animais por área ↑ MO do solo

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Pastagem +

leguminosas

↓ consumo de

fertilizantes

nitrogenados

↑ viabilidade

econômica

↓ gases de efeito

estufa

↑ retenção de

água e CTC↓ erosão

↑ do sequestro de C

(Adaptado de Domingos, 2008)

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Obrigado!

andreufrpe@gmail.com