sustentabilidade de pastagens tropicais...
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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
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(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 (%)
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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)
