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Avaliação ambiental no sector Vitivinícola - Régua, 2 Set 2013

Projeto GreenVitis, um desafio para uma melhor produtividade e sustentabilidade do sistema vitivinícola duriense

Afonso MartinsUTAD/CITAB

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Motivações para o projeto

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1. Mobilização na vinha para controlo de infestantes, prática tradicional, mais comum, e efeitos resultantes

Mineralização de MO e emissão de CO2

Diminuição da atividade biológica e da biodiversidade

Maiores riscos de erosão, com perda de solo e de nutrientes e efeitos negativos nas águas de escorrência

Práticas de gestão do solo na vinha e efeitos associados

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Aumento de riscos de compactação e de degradação da estrutura do solo

Mais de 50% dos impactes ambientais na produção de vinho são imputados às técnicas de viticultura em que a gestão do solo tem um peso determinante (Neto et al. 2012)


Área com sementeira direta – 4% das terras aráveis

Área com enrelvamento na entrelinha – 10% das explorações com culturas permanentes

A utilização de práticas culturais de conservação do solo

Recenseamento Agrícola 2009, INE, 2011

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Área com mobilização reduzida – 20 % das terras aráveis

As práticas de enrelvamento, de mobilização reduzida e de sementeira direta continuam a ser utilizadas por um baixo número de produtores


Práticas de gestão do solo na vinha e efeitos associados (cont)

2. Vinha com relvamento e efeitos reportados

Conservação e aumento da MO e sequestro de Carbono

Aumento da atividade biológica e da biodiversidade

Diminuição dos riscos de erosão, com conservação do solo e dos nutrientes e da qualidade das águas de escorrência

Melhoria das condições de estrutura do solo

Maior garantia de sustentabilidade do sistema e benefícios na qualidade ambiental

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Questões que permanecem???

Que tipo de cobertura – natural ou semeada

Competição hídrica entre o coberto herbáceo e videira

Efeitos no comportamento fisiológico da videira

Efeitos no microclima e consequências no desenvolvimento da vinha

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Efeitos nos aspetos sanitários

Saldo de carbono e implicações nas emissões de CO2 e de outros gases

Efeitos na qualidade do produto final

Efeitos na rentabilidade e sustentabilidade do sistema


Efeitos da gestão do solo na produtividade e sustentabilidade do sistema vitivinícola duriense (GreenVitis) (Financiado pelo PRODER – Inovação)

O Projeto

Situações a ensaiar 1- Prática convencional de mobilização do solo para

controlo de infestantes2. Manutenção de cobertura herbácea com espécies

espontâneas3. Manutenção de cobertura herbácea com uma mistura de

gramíneas e leguminosas, adaptada às condições climáticas do local

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Objetivos pretendidos

Relações hídricas solo-vinha e consequências no comportamento fisiológico da videira

Comportamento da vinha nomeadamente quanto ao vigor e qualidade do fruto

Eficácia no uso dos nutrientes, nomeadamente a disponibilidade de N

Balanço de carbono e vantagens que daí possam advir para o viticultor

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Estimativa da pegada de carbono no sistema desde a vinha até à adega e sua contextualização no âmbito das alterações climáticas

Biodiversidade e efeitos na sanidade da vinha

Perdas de solo e de nutrientes por erosão hídrica e qualidade das águas de escorrência

Produtividade global do sistema para as 3 práticas de gestão


Parceiros e respetivas tarefas

Quinta do Vallado, Sociedade Agrícola LdaResponsável – Engº António Pinto

Promotor do projeto

Cedência da área experimental

Execução de algumas tarefas no campo experimental e apoio na execução de outras

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UTAD/CITAB – Responsável – Prof. Afonso Martins

Instalação do campo experimental e caracterização dos solos

Monitorização das variáveis microclimáticas associadas às três práticas de gestão do solo e efeitos no comportamento do sistema

Relações hídricas solo-vinha e comportamento fisiológico da videira

Caraterização vitícola e enológica

Eficácia no uso e reciclagem de nutrientes e consequências no desenvolvimento da videira, em particular o ciclo de N

Avaliação de saldos e pegadas de carbono nos três tratamentos, impactes económicos e contextualização no âmbito das alterações climáticas

Efeitos das três práticas na sanidade da vinha

Parceiros e respetivas tarefas (cont)

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Envolve 8 equipas e um total de 20 investigadores e auxiliares


Parceiros e respetivas tarefas (cont)

ADVID – Responsável – Engª Rosa Amador

Acompanhamento do projeto

Avaliação económica das três práticas ensaiadas na rentabilidade do sistema

Divulgação dos resultados obtidos junto dos associados e vitivinicultores

ESAB (IPB) – Responsável – Prof. Tomás Figueiredo

Perdas de solo e de nutrientes por erosão e implicações na qualidade das águas de escorrência

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Orçamento por parceiro e total

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Parceiro Orçamento aprovado

Qta do Vallado 33,934.94 €

UTAD 413,397.29 €

ESAB 62,201.34 €

ADVID 15,306.43 €

TOTAL 524,840.00 €


Área experimentalCasta – Touriga Franca

Centro de lavoura da Qta do Vallado

Situação da área experimental na Qta do Vallado

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Terraços de uma linha onde se situa a área experimental

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Esquema previsto para o campo experimental

Te

rra

ço

s d

e 1

lin

ha

T1 – Talhão com a prática convencional com mobilizaçãoT2 – Talhão com manutenção de cobertura herbácea espontânea, controlado com cortesT3 – Talhão com manutenção de cobertura herbácea semeada, controlado com cortes

T 1 T 3 T 2

T 2 T 1 T 3

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Talhões repetidos para medições microclimáticas

caminho

10 m

5 m


1. Abordagem holística contemplada na proposta

2. Multidisciplinaridade da equipa envolvida, garantindo a cobertura de uma ampla gama de aspetos importantes na gestão do sistema vitivinícola

3. Relação estreita da equipa com a região vinhateira duriense

4. Contribuição dos estudos a desenvolver para a melhoria da qualidade ambiental

Pontos Fortes

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5. Possibilidade de se conseguirem índices sobre o sequestro de carbono que permitam definir com maior rigor os apoios financeiros a produtores que utilizem as novas práticas propostas

6. Possibilidade da transferência dos resultados obtidos e, tecnologias associadas, a outras regiões vinhateiras e a outros sistemas


Pontos Fracos

Existência de pequeno número de produtores que utilizam as práticas propostas. As práticas maioritariamente em uso na atualidade fragilizam o sistema vitivinícola e têm efeitos ambientais nocivos, conforme já mencionado

Dificuldade de aceitação das práticas propostas face à inércia e pouca recetividade à inovação por muitos produtores

Curto período de duração do projeto, que não permite retirar resultados conclusivos sobre os objetivos propostos, esperando-se a sua continuidade integrada em outro programa

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A Matéria orgânica e o Carbono, como parâmetros chave na qualidade do solo e do ambienteNecessidade de aperfeiçoar metodologias para detetar mudanças nas reservas e fluxos de Carbono motivadas por alterações nos sistemas de gestão

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Relação com o fluxo de matéria orgânica

O ciclo do carbono desempenha um papel relevante na natureza

Relação com os ciclos de bioelementosfundamentais na nutrição vegetal (N, P, S)

Relação com a libertação de CO2, um dosgases com maiores implicações no efeitode estufa


Proporção relativa dos gases com efeito de estufa (GEE) (1)

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1 t de CO2 = 1 crédito1 t de CH4 = 21 créditos1 t de N2O = 310 créditos

(1) http://www.suapesquisa.com/efeitoestufa/gases_do_efeito_estufa.htm


Fontes emissores de GEE e peso da agricultura e uso do solo (1)

Queima de combustíveis fósseis (transportese indústria) – 70,8%

Lixo – 3,2%

Agricultura – 13,8%

Alterações no uso do Solo – 12,2%

Agricultura e alterações do uso do solo (26%) Desflorestação

Queima de biomassa Conversão de sistemas florestais em agrícolas Cultivo do solo

(1) http://www.suapesquisa.com/efeitoestufa/gases_do_efeito_estufa.htm

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Dois exemplos de efeitos do cultivo do solo sobre as perdas de MO e de C e

dificuldades de deteção desses efeitos no C total do solo

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Balanço de C (t C ha-1), em 2 sistemas florestais, 14 anosapós a plantação, relativamente à área de referência(vegetação espontânea - mato). Efeito das mobilizações

Componentes RP CL

Biomassa aérea 6.121 28.037

Folhada 0.007 3.427

Raízes -0.899 2.946

Solo (0-30 cm) -14.344 -3.866

Total -9.115 30.544

Emissões inerentes às operações de plantação: 0.3-0.5 t ha-1

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Avaliação ambiental no sector Vitivinícola - Régua, 2 Set 2013 24

Comentários

Comparativamente com a situação de referência, observa-se uma elevada perda de C no solo em RP (-14,3 t/ha) pela mineralização da MO durante as operações de preparação do terreno e pela baixa biomassa produzida

Também no povoamento de CL e passados 14 anos, se observa um teor mais baixo de C no solo, com uma diferença muito menor do que em RP, (- 3,9 t/ha), pela razão apontada, aqui compensado pela maior produção de biomassa e MO que origina


Efeito das operações de preparação do terreno na mineralização de MO e perda de C

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É visível a diminuição de C no solo mobilizado na camada superficial, em resultado da mineralização da MO após a mobilização, observando-se também uma redistribuição de C no perfil do solo devido ao efeito de reviramento


C fraction Practice Depth (cm)

0-10 10-20 0-20

OC (g kg-1) NT 15.31 0.95 Aa 10.32 0.67 Ba 12.82 0.73 a

CT 14.41 0.63 Aa 10.89 0.46 Ba 12.65 0.49 a

TOC (Mg ha-1)

NT 22.54 1.44 Aa 11.62 0.72 Ba 34.16 1.62 a

CT 12.17 0.52 Ab 10.42 0.45 Ba 22.60 0.72 b

Efeitos da gestão do solo em soutos, na dinâmica do C orgânico

Valores médios de C ± erro padrão (n = 16); Letras maiúsculas na mesma linha ou minúsculas namesma coluna, indicam a significância estatística (P<0.05); OC - Carbono orgânico nos horizontesminerais; TOC - C orgânico total; NT - Não mobilizado há 17 anos; CT – Mobilização convencional

Não se observam diferenças significativas entre tratamentos no C total dos horizontes minerais ao fim de 17 anos sem mobilização com cobertura herbácea

Contrariamente na massa de C total dos horizontes minerais mais o da camada orgânica (TOC), observam-se diferenças significativas entre tratamentos

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C fraction Practice Depth (cm)

0-10 10-20 0-20

AC (g kg-1) NT 0.34 0.02 Aa 0.16 0.01 Ba 0.25 0.02 a

CT 0.25 0.01 Ab 0.15 0.01 Ba 0.20 0,01 b

POC (g kg-1) NT 4.57 0.37 Aa 1.78 0.32 Ba 3.17 0.35 a

CT 3.22 0.23 Ab 1.55 0.13 Ba 2.39 0.20 a

HWC (g kg-1

) NT 0.66 0.05 Aa 0.33 0.01 Ba 0.49 0.04 a

CT 0.50 ± 0.03 Ab 0.33 ± 0.02 Ba 0.41 ± 0.02 a

Valores médios de C ± erro padrão (n = 16); Letras maiúsculas na mesma linha ou minúsculas na mesma coluna, indicam a significância estatística (P<0.05); AC: Carbono ativo; POC – C particulado; - HWC – C solúvel em H2O a quente; NT - Não mobilizado há 17 anos; CT – Mobilização convencional

As frações lábeis de C (AC, POC e HWC), como indicadores da dinâmica da MO, por

efeito da gestão do solo em soutos

Conforme é visível nos resultados obtidos, as frações lábeis de C são indicadores sensíveis a alterações no uso do solo, principalmente o C particulado

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Síntese de metodologias a aplicar para a medição de emissões e do balanço de C

Efeito dos diferentes tratamentos nas emissões de gases com efeito de estufa (CH4, N2O e CO2) e NO2 e NO, a partir do solo

Relações entre estas emissões, as condições climáticas e as caraterísticas do solo

Emissões resultantes da utilização de equipamento nas práticas culturais nas 3 modalidades

Quantificação do sequestro de CO2 na vinha e no coberto vegetal

Quantificação do sequestro de CO2 no solo

Cálculo das emissões e sumidouros e do balanço global por tratamento

Da responsabilidade dos colegas Profs. Henrique Trindade, João Coutinho, João Santos, Fernando Santos, Afonso Martins e Fernando Raimundo

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Para a medição dos GEE (CO2, CH4 e N2O) e do NO2 e NO será utilizado um sistema baseado na técnica de câmaras estáticas (30 cm de diâmetro), 4 câmaras por parcela experimental. Os fluxos serão calculados com base na alteração das concentrações dos gases na atmosfera interior das câmaras em intervalos de tempo curtos (0, 20, 40 e 60 minutos).

Síntese de metodologias a aplicar para balanço de C e medição de emissões de gases (cont)

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As concentrações de GEE serão medidas utilizando IRGA foto-acústico (INNOVA) ou um cromatógrafo gasoso equipado com 3 detetores: de captura de eletrões para o N2O, de ionização por chama para o CH4 e de condutividade térmica para o CO2

. O NO e o NO2 serão medidos por analisador de quimioluminescência.

As medições de emissões serão diárias ou com intervalos muito curtos (3 vezes por semana), sempre que se verifiquem condições que estimulem as perdas de compostos gasosos de N e C (precipitação, adubações, mobilizações, etc.).


Benefícios ambientais esperados

Redução das emissões de CO2 pelo abandono da prática convencional de mobilização do solo e menor utilização de máquinas

Aumento de matéria orgânica do solo (MOS) e sequestro de carbono associado pela cobertura herbácea instalada

Melhoria das propriedades físicas e hídricas do solo através do efeito benéfico da cobertura herbácea na estrutura do solo

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Melhoria da eficiência na utilização de nutrientes e redução da utilização de fertilizantes

Diminuição dos riscos de erosão e perdas de solo associadas, face à proteção do solo pela cobertura, com efeitos benéficos na qualidade das águas de escorrência

Aumento da biodiversidade associada à presença da cobertura, com benefícios no controlo de patogénicos e no modo de produção biológico

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