Estudo conduzido pela Embrapa no Bioma Cerrado mostra que a adoção de sistemas integrados pode ser benéfica tanto na diminuição das emissões de óxido nitroso (N2O) como na redução das aplicações de fósforo e potássio, se comparados a sistemas de lavouras contínuas fertilizadas com as doses normalmente recomendadas desses nutrientes.

Os sistemas de lavoura contínua, sem a presença da pastagem na rotação e baseados no cultivo solteiro de soja e sorgo, por exemplo, promoveram emissões mais elevadas de N2O quando foi aplicada a fertilização recomendada em relação aos sistemas que receberam metade da dose, aplicadas como fertilização de manutenção, conforme resultados obtidos em experimento de longa duração conduzido na Embrapa Cerrados (DF) entre 1991 e 2013. O pastejo na área do sistema ILP nos anos anteriores ao estudo e a adubação com metade das doses de fósforo e potássio reduziram as emissões acumuladas do gás de efeito estufa (GEE) em 59%. Para os autores do estudo, diante da crise mundial de fertilizantes, os resultados têm extrema relevância para a agricultura no Brasil e no mundo.

Os resultados da pesquisa estão publicados no artigo Nitrous Oxide Emissions from a Long-Term Integrated Crop–Livestock System with Two Levels of P and K Fertilization, que tem entre os autores os pesquisadores da Embrapa Cerrados Arminda Moreira de Carvalho, Alexsandra Duarte de Oliveira e Robélio Leandro Marchão, que trabalharam em parceria com a Universidade de Brasília.

“A relação entre as emissões de N2O e a fertilização nitrogenada, assim como as menores emissões de N2O resultantes da adoção de sistemas integrados, já estão bem documentadas na literatura científica. No entanto, ainda não havia informações disponíveis sobre a relação das emissões desses GEE com outros nutrientes comumente aplicados na lavoura, como fósforo e potássio,” argumentam os autores.

O trabalho partiu da premissa de que os sistemas integrados são mais eficientes na utilização dos nutrientes aplicados ao solo, e que em solos de fertilidade construída (após vários anos de cultivo) é possível reduzir significativamente as doses de fósforo e potássio aplicadas na fase lavoura da rotação. Segundo os pesquisadores, a rotação entre lavoura e pastagem traz diversos benefícios para a qualidade do solo, que tem como consequência a proteção da matéria orgânica e a melhoria do funcionamento biológico do solo, além da redução das emissões de GEE.

No sistema integrado na modalidade “boi safrinha”, por exemplo, o pastejo de entressafra reduz a disponibilidade de biomassa no solo, aumentando a mineralização do nitrogênio, a ciclagem de nutrientes e estimulando o sistema radicular da gramínea forrageira. “Confirmamos a hipótese de que com a adoção de sistemas integrados em áreas consolidadas de agricultura é possível reduzir a adubação fosfatada e potássica e, ao mesmo tempo, mitigar as emissões de N2O em comparação com lavouras contínuas que recebem altas doses desses nutrientes”, afirma Marchão.

Estudo comparou dois sistemas com diferentes históricos de adubação

Para testar essa hipótese, foram avaliadas as emissões de N2O, variáveis edafoclimáticas (de clima e solo), atributos químicos do solo, a produção de resíduos vegetais, o rendimento de grãos e a emissão relativa (kg de N2O emitido por kg de grãos produzido). As avaliações foram realizadas nos sistemas integrados em comparação a sistemas de lavouras contínuas, ambos em dois níveis de fertilidade e com diferentes históricos de adubação. Os sistemas avaliados fazem parte do experimento mais antigo de Integração Lavoura-Pecuária (ILP) do Brasil, implantado na Embrapa Cerrados em 1991.

O estudo foi realizado durante dois anos agrícolas consecutivos, durante a fase lavoura dos sistemas integrados, rotacionados a cada quatro anos entre lavoura e pecuária (pastagem). Desde a implantação do experimento de ILP, as áreas foram conduzidas sob dois níveis de fertilização fosfatada e potássica.

Dessa forma, foram estabelecidos quatro contrastes entre sistemas: lavouras contínuas adubadas com metade das doses recomendadas de fósforo e potássio; lavouras contínuas nas doses recomendadas de fósforo e potássio; sistema ILP com metade das doses recomendadas de fósforo e potássio; e sistema ILP nas doses recomendadas de P e K. Uma área de Cerrado nativo adjacente foi utilizada como referência para monitoramento da emissão de óxido nitroso.

No primeiro ano do estudo, em ambos os sistemas (ILP e lavoura contínua) a cultura de soja foi sucedida pelo pousio devido à escassez de chuva que inviabilizou o cultivo da segunda safra. No segundo ano, no sistema ILP, foi realizado, após a colheita da soja, por meio do plantio do sorgo de segunda safra em consórcio com Panicum maximum BRS Tamani para pastejo na entressafra. Já nas áreas de lavoura contínua, o sorgo foi plantado na entressafra da soja, sendo consorciado com um mix de espécies de plantas de cobertura – capim pé-de-galinha (Eleusine coracana), capim braquiária (Brachiaria brizantha cv. Paiaguás), feijão-guandu (Cajanus cajan IAPAR 43), crotalária (Crotalaria spectabilis) e nabo-forrageiro (Raphanus sativus).

Sistema integrado apresentou menores valores para emissões de N2O diárias e acumuladas

As emissões de N2O foram medidas ao longo de 603 dias, totalizando 78 campanhas de coleta de gases. As amostragens do gás foram realizadas com o uso de câmaras estáticas instaladas em cada sistema de manejo.

Os fluxos diários de óxido nitroso variaram de −5,33 a 73,51 µg N2O/m2/h no primeiro ano agrícola e de -3,27 a 77,17 µg N2O/m2/h no segundo – fluxos com valores positivos significam emissões do GEE para a atmosfera, enquanto valores negativos representam sequestro do gás. Segundo os pesquisadores, apesar de não serem tão altos, esses valores já são preocupantes no contexto das mudanças climáticas.

O maior fluxo diário de N2O foi observado no sistema lavoura contínua com as doses recomendadas de fósforo e potássio no segundo ano de avaliação. De acordo com o estudo, os fluxos mais altos de N2O foram registrados imediatamente após a semeadura e ao final do ciclo da soja, e após a adubação de cobertura nitrogenada do sorgo na segunda safra.

As médias de fluxos diários de óxido nitroso no período analisado foram de 23,2 µg N2O/m2/h no sistema de lavoura contínua com a adubação recomendada, 16,9 N2O/m2/h no sistema de lavoura contínua com metade da adubação fosfatada e potássica, 14,3 µg N2O/m2/h no sistema integrado com adubação recomendada e 12,4 µg N2O/m2/h no sistema integrado com metade da dose, enquanto na vegetação nativa de Cerrado, a média diária de referência foi de 6,2 µg N2O/m2/h.

O trabalho também mensurou as emissões acumuladas de N2O, considerando sistema e níveis de fertilidade. O sistema de lavoura contínua e dose recomendada (1,32 kg N2O/ha) emitiu mais N2O quando comparado ao sistema integrado com metade da dose (0,46 kg N2O/ha) no primeiro ano de avaliação, porém não diferiu dos demais sistemas no segundo ano, e ao considerar todo o período de avaliação (603 dias), continuou sendo o sistema que mais emitiu (2,74 kg N2O/ha), enquanto o sistema integrado com metade da dose contribuiu no mesmo período com 1,12 kg N2O/ha, ou seja 59% menos.

“Esse resultado possivelmente é explicado pelo pastejo em anos anteriores a esse estudo nos sistemas ILP, o que, associado à fertilização de fósforo e potássio no sistema integrado com metade da dose, resultou em menor quantidade de resíduos culturais. Isso provocou aumento da mineralização e menor disponibilidade do nitrogênio. Em consequência, houve mitigação de N2O”, explica Arminda Carvalho.

Nos demais sistemas, as emissões acumuladas no período estudado foram de 1,62 kg N2O/ha (lavoura contínua com metade da dose), 1,41 kg N2O/ha (no sistema integrado e dose recomendada) e de 0,38 kg N2O/ha no Cerrado nativo.

 “Nossos resultados sugerem que os sistemas integrados, que incluem lavouras e pastagem, e com metade da dose de P e K, são mais efetivos em mitigar emissões de N2O, o que, no contexto atual de crise climática e na indústria global de fertilizantes, é um aspecto de grande relevância para a agricultura no Brasil e no mundo”, concluem os autores.

Tecnologia importante para as mudanças climáticas

Os sistemas integrados já são uma realidade no Brasil e representam uma das tecnologias disponíveis para enfrentar as mudanças climáticas, sendo uma das principais estratégias previstas no Plano ABC+, atual política pública brasileira para mitigação das emissões de GEE no setor agrícola. A expectativa é de que a implementação de políticas públicas de pagamento por serviços ambientais e a possiblidade de negociar o excedente do carbono em mercado público ou privado tornará ainda mais atrativa a adoção de sistemas integrados.

“Para isso, é necessário estabelecer métricas que possibilitem comparar sistemas tradicionais, como lavouras continuas de grãos, ou de pecuária, com os intensificados, como os de Integração Lavoura-Pecuária e Integração Lavoura-Pecuária-Floresta. Nesse sentido, nosso estudo contribui para a elaboração dessas métricas”, finalizam os autores.

Alinhamento aos ODS

O estudo está alinhado a algumas metas de três dos 17 Objetivos de Desenvolvimento Sustentável (ODS) preconizados pela Organização das Nações Unidas (ONU).

Objetivo 2: Acabar com a fome, alcançar a segurança alimentar e melhoria da nutrição e promover a agricultura sustentável.

Meta 2.4: Até 2030, garantir sistemas sustentáveis de produção de alimentos e implementar práticas agrícolas resilientes, que aumentem a produtividade e a produção, que ajudem a manter os ecossistemas, que fortaleçam a capacidade de adaptação às mudanças climáticas, às condições meteorológicas extremas, secas, inundações e outros desastres, e que melhorem progressivamente a qualidade da terra e do solo.

Objetivo 12: Assegurar padrões de produção e de consumo sustentáveis.

Meta 12.2: Até 2030, alcançar a gestão sustentável e o uso eficiente dos recursos naturais.

Objetivo 13: Tomar medidas urgentes para combater a mudança climática e seus impactos.

Meta 13.1: Reforçar a resiliência e a capacidade de adaptação a riscos relacionados ao clima e às catástrofes naturais em todos os países.