RELATÓRIO PARA AUXÍLIO DE PESQUISA

Projeto Agrisus No: PA 1199/13

Título da Pesquisa: QUALIDADE DO SOLO E ESTOQUES DE CARBONO SOB ILP NO TOCANTINS

Interessado (Coordenador do Projeto): Elisandra Solange Oliveira Bortolon

Instituição: (com endereço, tel e E-mail): Embrapa Pesca e Aquicultura – Centro Nacional de Pesquisa em Pesca, Aquicultura e Sistemas Agrícolas Quadra 104 Sul, AV. LO 1, Conj. 04, nº 34, 1º e 2º Pavimentos Plano Diretor SulPalmas - TO – Brasil, CEP 77.020-020Fone: (63) 32297825; (63) 32297800E-mail: elisandra.bortolon@embrapa.br

Local da Pesquisa: Fazenda Brejinho, Pedro Afonso -TO

Valor financiado pela Fundação Agrisus: R$ 23.000,00

Vigência do Projeto: 01/08/2013 a 15/07/2016

RELATÓRIO PARCIAL DA PESQUISA:

1. INTRODUÇÃO: (fazer uma pequena introdução sobre o tema e sua relevância)A temperatura global aumentou 29% nos últimos 50 anos devido, principalmente, às

atividades industriais e aos transportes pela queima de combustíveis fósseis, como o petróleo,gás natural e carvão mineral, que levam à emissão de CO2 e de outros gases de efeito estufa(GEE) para a atmosfera. O Brasil é o 5º maior emissor de GEE para a atmosfera, perdendoapenas para China (1º), Estados Unidos (2º), Índia (3º) e Rússia (4º). No entanto, a principalfonte das emissões brasileiras está associada às mudanças no uso do solo, com a remoção equeima das florestas nativas contribuindo com 58% das emissões e o uso agrícola do solo eprodução animal sendo responsáveis por mais 22% das emissões nacionais (Cerri e Cerri, 2007;Brasil, 2009a).

O Brasil assumiu o compromisso voluntário, previsto no artigo 12º da Lei que institui aPolítica Nacional sobre Mudança do Clima – PNMC (Lei n.º 12.187, de 29 de dezembro de2009), de reduzir as emissões de GEE entre 36,1% e 38,9% até 2020 (Brasil, 2009b e 2010). Estalei prevê, entre outras ações, que o Poder Executivo, em consonância com a PNMC, estabeleçaplanos de ação para a prevenção e controle de desmatamento nos biomas e planos setoriais demitigação e de adaptação às mudanças climáticas, cuja estratégia de implementação correspondeao Plano ABC (Plano de Agricultura de Baixa Emissão de Carbono) (Brasil, 2012). Através doPlano ABC o Brasil se compromete a reduzir em 80% a taxa de desmatamento na Amazônia eem 40% no Cerrado, além de adotar, intensivamente na agricultura, a recuperação de pastagensdegradadas, promover integração lavoura-pecuária-floresta, ampliar a adoção do sistema plantiodireto e fixação biológica de nitrogênio.

O Tocantins faz parte da Amazônia Legal (juntamente com os Estados do Amazonas, Acre,Roraima, Rondônia, Pará, Amapá, Mato Grosso, e parte do Maranhão) e seu território é cobertopelos biomas Amazônia (9%) e Cerrado (91%) (Silva, 2007). Além disso, este estado tem sidoconsiderado a última fronteira agrícola do país, juntamente com o Maranhão, Piauí e Bahia, e

encontra-se em franca ocupação, tendo cerca de 65% da sua área (aprox. 16.000.000 ha) compotencial para exploração agropecuária, e possui o 7º maior rebanho bovino do país, com cercade 8.000.000 de cabeças (1 kg de carne produzida gera 45 kg de CO2 eq) (SEAGRO, 2010). Segundo levantamento da CONAB (20011 e 2013), o Tocantins atualmente é responsável por47,8% da produção de grãos da região Norte do Brasil. Na safra 2012/2013 a área cultivada totalde grãos no Estado foi estimada em 813.900 hectares, 17% superior à safra 2010/2011, que foide 695.430 ha. Segundo o levantamento, a produção de grãos nesta safra foi de 2.628.300toneladas, representando um crescimento de 21% em relação à safra 2010/11, que foi de2.170.100 ton. A soja é a cultura de maior importância econômica no estado. Além disso, omilho safrinha tem aumentado no Estado nos últimos anos, subindo de 33.250 ton na safra2009/10 para 132.760 ton na safra 2010/11 e chegando a 192.600 ton na safra 2012/13. Nestemesmo período a área plantada com essa cultura subiu de 10.760 ha em 2009/10 para 28.300 haem 2010/11 chegando a 41.000 ha em 2012/13. Estima-se ainda que a área total plantada commilho (safra e safrinha) no Tocantins é de cerca de 100.000 ha com produtividade média de4.710. kg ha-1 na safrinha e 4.700 kg ha-1 na safra.

Assim, seu potencial emissor de GEE assume grande importância no contexto das mudançasclimáticas globais. Neste sentido, a caracterização de sistemas integrados de produçãoagropecuária e a avaliação de seus impactos na qualidade do solo e no balanço de gases de efeitoestufa associados com a proposição de cenários de manejo alternativos para curto, médio e longoprazos, onde a manutenção e o aumento dos estoques de carbono orgânico no solo (COS) sãoenfatizados, tem grande relevância estratégica no contexto atual do desenvolvimento doagronegócio no estado do Tocantins, dadas as condições de intensificação da conversão de áreasde Cerrado nativo para o uso do setor agropecuário, o que potencializa a redução dos estoques deCOS e, consequentemente, a contribuição deste Estado nas emissões de GEE.

Em solos agrícolas, a redução da emissão de CO2 é sinônimo do aumento do estoque de Cno solo (principal reservatório de C terrestre), um processo usualmente referido como sequestrode C, que depende, principalmente, do tipo de solo, das condições climáticas (temperatura eprecipitação) e do sistema de manejo de solo adotado. A matéria orgânica do solo (MOS), cujoprincipal componente é o C, é bastante sensível às condições ambientais e às mudanças naspráticas de manejo e, por isso, é considerada importante indicador de qualidade do solo. Amanutenção ou recuperação dos teores de MOS, e consequentemente de C, pode ser alcançadapela utilização de métodos de preparo do solo com pequeno, ou nenhum revolvimento, como osistema plantio direto (SPD), associado a sistemas agrícolas com alta adição de resíduosvegetais, e a adoção destas e outras práticas de manejo na agropecuária proporciona, em últimaanálise, o aumento da qualidade física, química e biológica do solo.

A qualidade do solo para um local específico pode ser afetada pela interação de váriosfatores incluindo clima, tipo de solo e seu manejo, rotação de culturas, entre outros. Ferramentasde avaliação são necessárias para medir o impacto dos sistemas de manejo nas funções críticasdo solo relacionados à qualidade do mesmo, incluindo a ciclagem de nutrientes, fluxos de GEE,nutrientes, água e energia, além da produtividade das culturas agrícolas. Atualmente, além dosteores de MOS, diversas outras variáveis de solo são utilizadas como indicadores para expressara sua qualidade, de acordo com a sensibilidade de cada indicador em relação a um determinadosistema de manejo adotado. Dentre essas variáveis, as mais comumente adotadas comoindicadores de qualidade de solo são a estabilidade de agregados em água, a capacidade deretenção de água, o espaço poroso ocupado com água, a densidade do solo, a resistência do soloà penetração, a condutividade elétrica, o pH, a razão de adsorção de sódio, a disponibilidade denutrientes, o P e K extraíveis, o carbono orgânico do solo, o C na biomassa microbiana, o Npotencialmente mineralizável e a atividade de enzimas como a β-glicosidase (Larson & Pearson,1991; Andrews et al 2004; Stott et al 2010; Vezzani et al. 2008).

A manutenção e/ou o aumento da qualidade do solo em sistemas de produção agropecuáriasão fundamentais para manter a produtividade agrícola e a qualidade ambiental para as geraçõesfuturas. Além disso, a avaliação da qualidade do solo é um componente fundamental nacompreensão dos efeitos, em médio e longo prazos, das práticas de manejo do solo e das culturasem sistemas de produção agropecuária. Portanto, os atributos físicos, químicos e biológicos do

solo, utilizados como indicadores da sua qualidade, podem também servir como indicadores dosistema de manejo de solo e de culturas adotado e, em última análise, do sistema de produçãoagropecuária como um todo, tornando ainda mais factível a análise da sustentabilidade dasatividades agropecuárias.

Por outro lado, o entendimento da variabilidade espacial e da correlação entre os atributos desolo em escala de campo (detalhadas), e em escala de bacias (regionais), é importante para orefinamento das práticas de manejo adotadas na agropecuária, e para conhecer os impactos destasatividades na qualidade do ambiente em que um determinado sistema produtivo está inserido. Aanálise geoestatística tem sido usada com sucesso no estudo da variabilidade espacial dosatributos físicos, químicos e biológicos do solo e suas correlações. Entretanto, as publicaçõesnormalmente apresentam os resultados da variabilidade espacial de um único parâmetro ou, nomáximo, vários parâmetros medidos em um único local que, em geral, refere-se a áreas pequenas(< 10 ha) em nível de experimentos (Cambardella et al., 1994). Além disso, existe poucainformação na literatura sobre a avalição da variabilidade espacial de uma lista ampla deatributos de solo que são importantes na regulação de processos químicos, físicos e biológicosdos agroecossistemas, sendo ainda mais escassos quando se consideram, em escala de fazenda,as condições edafoclimáticas do Brasil e a adoção de sistemas integrados de produçãoagropecuária. Esse tipo de abordagem é fundamental para o estabelecimento de parâmetrosadequados para caracterizar o sistema em estudo possibilitando que os resultados geradospossam ser replicados para outras áreas, especialmente àquelas onde é inviável a coleta deamostras no campo. Para tanto, faz-se necessário o conhecimento da correlação espacial entrediversas variáveis fundamentais para a regulação de processos químicos, físicos e biológicos dosagrossistemas.

Neste sentido, para garantir a sustentabilidade da agropecuária brasileira, e em especial emregiões de expansão agrícola como no Tocantins, os esforços de pesquisa devem ser voltadospara a melhoria da qualidade dos sistemas produtivos. Neste sentido, é fundamental avançar noestudo de indicadores de qualidade dos sistemas de produção agropecuária, ampliação doentendimento da variabilidade espacial e temporal destes indicadores e suas correlações emfunção de alterações nos sistemas de manejo do solo e das culturas e, além disso, avaliar oimpacto da adoção dos diferentes sistemas agropecuários nos fluxos de GEE, água e energia emcurto, médio e longo prazos. Devido ao potencial da agropecuária em contribuir com asmudanças climáticas globais, a modelagem de agroecossistemas é outro aspecto que temrecebido atenção da comunidade científica ligada ao setor agropecuário e dos governantes emgeral. Isso porque é estratégico para o país a identificação de cenários de manejo alternativosvoltados a sistemas de produção agropecuária mais sustentáveis, em médio e longo prazo, queresultem em uma redução da emissão de CO2 para a atmosfera e em um aumento nas quantidadesde C sequestradas no solo, sendo este um dos principais desafios que se apresentam atualmenteno que se refere aos ecossistemas tropicais.

Neste contexto, o modelo Century, por permitir a modelagem da dinâmica do C, N, P, S,água, crescimento e produção de plantas em diversos biomas, tipo de solo e clima, pode serparticularmente útil no estudo das interações entre as mudanças ambientais e os estoques de Corgânico dos solos do Estado do Tocantins, possibilitando vislumbrar cenários históricos esugerir cenários alternativos para o futuro, que incorporem as melhores tecnologias disponíveis.Além disso, o Century permite estimar o potencial de sequestro de C e de mitigação dasemissões de GEE por sistemas conservacionistas de manejo, bem como sistemas integrados deprodução, como o sistema de integração lavoura-pecuária-floresta (iLPF, em qualquer de suasmodalidades), incorporando assim, novas oportunidades para o agronegócio do Estado, taiscomo: a) obtenção de créditos de C; b) transferência de tecnologia; c) políticas públicas; d)serviços ambientais e; e) retroalimentação da pesquisa. A adequação de uma ferramenta como omodelo Century para condições edafo-climáticas regionais tem relevância evidente paraestimativas de estoques de COS no âmbito de programas de monitoramento das emissões de CO2

pelos solos agrícolas. Por tanto, a presente proposta tem os seguintes objetivos principais: a) caracterizar o sistema

de iLP realizado na Fazenda Brejinho sob a ótica da qualidade do solo, buscando-se, também,

avaliar o impacto das mudanças no uso e manejo do solo sobre os estoques de COS e identificarpossíveis limitações quanto ao manejo e conservação dos mesmos; b) propor, através damodelagem da MOS, cenários de manejo alternativos mais adequados em médio e longo prazopara as condições dos solos estudados visando à manutenção e o aumento dos estoques de COSdos mesmos; c) identificação de indicadores de sustentabilidade da produção agropecuária paracondições tropicais relacionados aos atributos de solo que serão estudados.

2. MATERIAIS & MÉTODOS

O projeto está sendo realizado na Fazenda Brejinho (9° 6’ 14,26”S, 48° 9’ 5,67”W), emPedro Afonso - TO (distante 250 km da capital, Palmas). A Fazenda possui uma área deaproximadamente 1.500 ha sob uso agrícola, sendo que a maior parte desta área encontra-se sobuso nos sistemas de integração lavoura-pecuária (~1.300 ha) e lavoura-floresta (~100 ha naintegração soja-seringueira). O uso do solo teve início em 1988 com a conversão de 300 ha deCerrado nativo em agricultura e aos poucos novas áreas foram sendo abertas e submetidas ao usoagrícola até 2004, quando toda a área potencialmente útil para fins agrícolas já estava aberta. Aadoção do sistema de lLP se deu em 2006 e vem sendo conduzido desde então, tendo a cultura dasoja como foco principal da Fazenda e as culturas de milho, sorgo, milheto e pastagem(Brachiaria brizanta - marandú), bem como o bovino de corte, utilizados como alternativas derenda na entre-safra e para a rotação de culturas necessária para a manutenção do sistema plantiodireto que vem sendo adotado na área desde 1990. A produtividade média da Fazenda é de 55-60sc/ha de soja, 90-100 sc/ha de milho safrinha, e nas áreas sob pastejo lotação média é de 4,6UA/ha, com a terminação a pasto de 700 animais/ano. O pasto permanece por 18 meses namesma gleba e só retorna após 5 anos de uso com lavoura de grãos. Assim, para que sejapossível a caracterização mais detalhada do sistema produtivo e a avaliação da qualidade de solosubmetido ao sistema iLP o projeto envolve a realização de quatro etapas principais que são: i)seleção das áreas de amostragem; ii) caracterização do sistema de produção quanto à adição depalha e produtividade das culturas; iii) caracterização do histórico de uso e manejo e avaliação daqualidade do solo; e iv) proposição de cenários alternativos através da modelagem da MOS. No1º Relatório Parcial foi informado o que foi concluída a etapa i e as etapas ii e iii estão emfaze definalização, sendo que a etapa iv foi iniciada. Até o presente momento continuou-se a execuçãodas etapas ii e iii e iniciou-se a etapa iv sendo que os resultados parciais obtidos serãoapresentados a seguir.

i) Seleção das áreas de amostragem: Etapa concluída.

Nesta etapa foram pré-selecionadas o maior número possível de locais (glebas em uso naagropecuária e sob vegetação nativa) com potencial e interesse para a realização dasamostragens. Entretanto, visando o cumprimento do cronograma de atividades do presenteprojeto bem como o orçamento disponível, dentre estas glebas pré-selecionadas, estão sendopriorizadas àquelas cujo histórico de uso e manejo seja mais contrastante, conforme previstoinicialmente. sob uso com o sistema iLP (5 glebas) e glebas sob uso exclusivo com pecuária (1gleba) e agricultura (1 gleba), além de áreas sob Cerrado nativo (3 glebas) que servirão comotestemunhas para o iLP adotado na Fazenda. Assim, os critérios para a seleção dos locais deamostragem foram: a) presença de vegetação original; b) classe de solo; c) declividade; d) tempode uso agrícola; e) disponibilidade de dados históricos de uso e manejo agrícola e f) uso desistema de iLP;

ii) Caracterização do sistema de produção quanto à adição de palha e produtividade dasculturas: Etapa em andamento.

Na safra 2013/2014, dentre as glebas selecionadas, seis foram caracterizadas quanto àprodutividade de grãos na safrinha (glebas 2, 3, 7, 10 e 13) e/ou de forragem (gleba 11) e quatro

(glebas 7, 10, 11 e 13) foram caracterizadas quanto à quantidade de resíduos deixados comocobertura de solo para o uso subsequente (pastagem e/ou para o plantio direto).

A produtividade das culturas produtoras de grãos na safrinha 2013/2014 (milho e sorgo) foiavaliada no momento da colheita. Para o milho, cujo espaçamento entrelinhas no plantio foi 50cm, o estande final e a população de plantas/ha foram avalidados a partir da contagem dasplantas contidas em 3 linhas de 2 m de comprimento/sub-amostra, sendo avaliadas 4 sub-amostras/repetição e 4 repetições/gleba. Para avaliação de rendimento, foram coletadas espigasoriundas de 6 plantas em sequência numa mesma linha/sub-amostra, sendo coletadas 4 sub-amostas de 6 plantas/repetição e 4 repetições/gleba (assim, 6 plantas x 4 sub-amostras/rep/gleba,gerando um total coletado de 24 plantas/repetição e 96 plantas/gleba). Entretanto, como o sorgofoi plantado a lanço, as avaliações de estande final, população de plantas/ha e rendimento degrãos foram realizadas considerando-se o número de plantas e panículas contidas num quadradode 1 m2. Assim, as espigas de milho ou panículas de sorgo coletadas foram levadas aolaboratório para realização dos procedimentos necessários para a avaliação da produtividade.

A quantidade de resíduos deixados como cobertura do solo para o plantio direto foi avaliadaapós a colheita da cultura de safrinha (milho ou sorgo) e da forragem após o ciclo de pastejo.Neste caso, as amostras aleatóriamente distribuídas nas glebas avaliadas foram obtidascoletando-se todos os resíduos presentes na superfície do solo e contidos num quadrado de 1m2,considerando-se 4 quadros (subamostras 1 m2)/repetição e 4 repetições/gleba, e posteriormentelevados ao laboratório para a realização das análises necessárias.

Também foi avaliada, no mesmo período, a quantidade de matéria seca adicionada ao solopelas forrageiras, considerando-se o início e no final do período de pastejo, sendo adotado omesmo procedimento de amostragem utilizado na avaliação da quantidade de resíduos decobertura do solo, anteriormente descrito.

Na safra 2014/2015, cada gleba selecionada foi amostrada visando à quantificação da adiçãode matéria seca pelas culturas de grãos (soja e milho), na fase de florescimento pleno dasdiferentes culturas, e quanto à produtividade da soja (safra) e milho (safrinha, em andamento), nomomento da colheita. As amostras coletadas para fins de caracterização da adição de matériaseca das culturas da soja e milho e de produtividade da soja estão sendo processadas emlaboratório, enquanto que as amostras visando à avaliação da produtividade de grãos de milhoainda estão sendo coletadas a campo, visto que, na Fazenda Brejinho, a colheita da safrinha seinicia em junho.

iii) Caracterização do histórico de uso e manejo e avaliação da qualidade do solo: Etapaem andamento.

Para as glebas selecionadas estão sendo reconstituídos os cenários históricos representativosdas alterações nos sistemas de manejo do solo desde o início do uso agrícola até os dias atuais(1988 a 2013). Além disso, durante o período das chuvas da safra 2014/2015 (outubro a maio)foram abertas trincheiras de 80 cm de largura, 100 cm de comprimento e 100 cm deprofundidade para a realização das amostragens de solo nas camadas de 0-5, 5-10, 10-20, 20-30,30-40, 40-60, 60-80 e 80-100 cm de profundidade, considerando-se as glebas referência (cerradonativo, glebas 2, 7, 5 e 6), com 4 repetições cada. As amostras foram coletadas de áreas de topode Latossolos, que é uma das classes de solo sob cultivo mais representativa da região. Asamostras estão sendo processados em laboratório e serão submetidas a análises químicas (macroe micronutrientes, pH e teores de MO e COT), físicas (densidade do solo, granulometria,umidade, resistência à penetração e agregação) e biológicas (respiração basal de microrganismos,biomassa microbiana, e quoeficientes metabólico e microbiano) para a caracterização dosdiferentes sistemas de manejo adotados na propriedade.

Visando avaliar indicadores biológicos de qualidade do solo em áreas de produção deculturas agroenergéticas produzidas na Fazenda Brejinho (soja e milho) e em uma propriedadevizinha (cana-de-açúcar) foram coletadas amostras oriundas das glebas 5, 11 e cerrado nativo, naFazenda Brejinho, e de uma área adjacente, submetida ao cultivo de cana, considerando-se asprofundidades de 0-5, 5-10 e 10-20 cm de profundidade. As amostras foram coletadas na safra

2013/14, durante o crescimento das culturas da soja e cana, sendo que análises da respirometria,carbono na biomassa microbiana, e quoeficientes metabólico e microbiano foram realizadas emlaboratório, para as camadas de 0-5 e 5-10 cm de profundidade. Os resultados deste estudo estãosendo tabulados e analisados. Nestas amostras foram realizadas análises químicas e físicas desolo para posterior análise conjunta da qualidade dos sistemas em estudo.

Na safra 2014/2015, deu-se continuidade aos estudos de indicadores biológicos de qualidadedo solo. Tais estudos estão sendo conduzidos considerando-se as áreas de produção de culturasagroenergéticas acima citadas, e incluindo-se novos pontos de coleta e avaliação referentes àsglebas 7 (exclusiva com agricultura) e 6 (iLF - seringueira) da Fazenda Brejinho. As amostrastêm sido coleta.das ao longo da safra 2014/15, e as análises da respirometria, carbono nabiomassa microbiana, e quoeficientes metabólico e microbiano têm sido realizadas emlaboratório.

Foi selecionada 1 gleba sob iLP, a gleba 3, para a realização de amostragem em grid visandoavaliar a variabilidade espacial dos indicadores de qualidade do solo. Para tanto foram abertastrincheiras de 80 cm de largura, 80 cm de comprimento e 60 cm de profundidade para arealização das amostragens de solo nas camadas de 0-10, 10-20, 20-40 e 40-60 cm deprofundidade, em um grid de 3 há, perfazendo 35 pontos de amostragem, coletando-se 3 sub-amostras em cada trincheira em cada profundidade avaliada.

Considerou-se que o valor crítico (valor a partir do qual haverá limitação no rendimentosdas culturas) da densidade do solo (DS) é 1,40 g/cm3, para solos argilosos, e que o valor críticoda resistência do solo à penetração (RP) é 2000 kPA, para solos argilosos. Além disso, foramadotadas classes para fins de interpretação da densidade do solo e de resistência do solo apenetração conforme segue:A - Classes de densidade do solo

Muito Baixa = DS ≤ 1,00 g/cm3; Baixa = DS entre 1,00 e 1,25 g/cm3; Moderada= DS entre 1,25 e 1,40 g/cm3; Alta = DS entre 1,40 e 1,60 g/cm3; Muito Alta = DS ≥ 1,60 g/cm3.

B - Classes de resistência do solo à penetraçãoMuito Baixa = RP ≤ 10 kPa; Baixa = RP entre 100 e 1000 kPa; Moderada= RP entre 1000 e 2000 kPa; Alta = RP entre 2000 e 4000 kPa; Muito Alta = RP ≥ 4000 kPa.

iv) Proposição de cenários alternativos através da modelagem da MOS: Etapa emandamento.

Com base nos resultados preliminares óbitos até o momento, estão sendo estabelecidoscenários de uso e manejo de solo prospectivos (até 2020, por exemplo) enfatizando-se opotencial do sistema iLP em adicionar C ao solo e reduzir o impacto do uso agrícola do solo nasemissões de GEE para a atmosfera. Os resultados obtidos a partir das amostragens de solo eplantas estão sendo utilizados para a calibração do Modelo Century (modelo de simulação dadinâmica da MOS). Após o Century ter sido adequadamente calibrado para as condições deestudo (solo, clima e manejo), este modelo será usado para propor cenários de manejo maisadequados (quando for o caso) para tais solos, visando à manutenção e aumento dos estoques deCOS dos mesmos ao longo dos anos.

3. RESULTADOS E SUA DISCUSSÃO (salientar os resultados que eram esperados na carta consulta)

Seleção das áreas e amostragens de solo e plantas:

Os critérios adotados para a seleção dos locais de amostragem foram: a) presença de vegetação original; b) classe de solo; c) declividade; d) tempo de uso agrícola; e) disponibilidadede dados históricos de uso e manejo agrícola e f) uso de sistema de iLP;

Para a etapa de seleção de locais de coleta estava previsto a seleção de até 10 glebas, sendopriorizadas àquelas sob uso com o sistema iLP (5 glebas) e sob uso exclusivo com pecuária (1gleba) e agricultura (1 gleba), além de áreas sob Cerrado nativo (3 glebas) que servirão comotestemunhas para o iLP adotado na Fazenda. Entretanto, devido a diversidade de uso e manejo dosolo encontrados na Fazenda Brejinho, nesta etapa foram pré-selecionadas 14 glebas, sendo 7 (4prioritárias) sob uso com o sistema iLP, 1 (1 prioritária) sob o sistemas iLF, 2 (1 prioritária) sobuso exclusivo com agricultura, 1 (1 prioritária) sob uso exclusivo com pecuária e 3 (3prioritárias) sob vegetação nativa. Inicialmente maior enfoque tem sido dado as glebasprioritárias, mas caso haja condições de tempo e recursos para a caracterização detalhada, asdemais glebas serão incluídas neste estudo.

Quadro 1. Glebas selecionadas para a caracterização da qualidade do solo, produtividade dasculturas e adição de biomassa ao solo.

Nº da glebaselecionada

Área(ha)

Critério de seleção da gleba

Ano deabertura

Usoprioritário

Últimainserção depecuária**ou floresta

Uso e/oumanejo do solosafra 2011/12

Uso e/ou manejo dosolo atual (safra

2013/14)

Uso exclusivoÁrea

referência* -reservalegal - cerrado nativo (3 áreas)

7* 88,0 1988 agricultura - agricultura soja/milho safrinha12 63,0 2001 agricultura - agricultura soja/milho safrinha

Quarentena* 29,5 1988 pecuária - pecuária pastagemIntegração lavoura-pecuária

1 75,8 1996 agricultura 2010/11soja/sorgo;

escarificaçãodo solo

soja/milho safrinha

3* 106,3 1996 agricultura 2011/12 pastagem soja/milho safrinha

5* 63,6 1996 agricultura 2009/10soja/milhosafrinha soja/marandú+milheto

9 77,0 1988 agricultura 2012/13soja– menorrendimento pastagem

10* 86,0 1989 agricultura 2008/09soja– maiorrendimento

soja/milho safrinha-silagem

11* 80,0 1989 agricultura 2009/10soja/milhosafrinha soja/marandú+milheto

13 104,1 2003/04 agricultura 2012/13soja/milhosafrinha soja/sorgo

Integração lavoura-floresta

6 – represa* 35,0 1996 floresta 2006/07 seringueiraseringueira em

produção*Glebas prioritárias para caracterização; ** Implantação do pasto em março e permanência por 18 meses na gleba (ex. 2010/11 – de março de 2010 a setembro de 2011).

Caracterização do sistema de produção quanto à adição de palha e produtividade das culturas:

Resultados parciais obtidos para as culturas do milho e sorgo (safrinha 2013/14) e produção de forragem de marandú+milheto constam na Quadro 2.

Quadro 2. Componentes do rendimento e quantidade de resíduos produzidos nas glebas avaliadas.

Gleba Uso safra 2013/14

Componentes do rendimento Resíduos

Estande final PopulaçãoProdutividade grãos ouforragem

MS pós-colheita

ou pastejoplantas/m plantas/ha kg/ha ton/haUso exclusivo - lavoura

7 soja/milho safrinha - grão 3 64.375 7.125 10,80iLP - lavoura

2 soja/milho safrinha - grão 3 62.083 5.231 aa3 soja/milho safrinha - grão 3 64,271 6.320 aa

10soja/milho safrinha - grão 3 63.333 7.208 10,81

soja/ milho safrinha -silagem

na na na 3,74

13 soja/milho safrinha - grão 3 63.750 5.590 na14 soja/sorgo safrinha - grão 3 aa aa 13,15

iLP - pecuária

11 soja/marandú+milheto -forragem

na na 6.188.8 aa

na = não avaliado; aa = avaliação em andamento;

Na gleba sob uso excusivo com lavoura (gleba 7) a produtividade do milho safrinha(2013/2014) foi de 119 sacas/ha e a quantidade de resíduos pós-colheita deixados comocobertura do solo foi de 10,8 toneladas/ha. Já entre as glebas que estão sob iLP a produtividadedo milho variou, em média, de 87 sacas/ha (gleba 2) até 120 sacas/ha (na gleba 10) e a adição deresídos pós-colheita não difere da gleva com uso exclusico com lavoura, exceto na área onde aparte aérea do milho foi colhida para a fabricação de silagem (parte da gleba 10). Além disso, nagleba 14, onde foi cultivado o sorgo na safrinha, a quantidade de resíduos deixados comocobertura após a colheita foi de 13,15 ton/ha, superando as demais glebas. Para análises maisaprofundadas poderão ser realizadas há medida que as análises que estão em andamento foremconcluídas e que os resultados complementares forem obtidos.

Avaliação da qualidade do solo:

Resultados parciais obtidos nesta etapa (Etapa iii) estão apresentados no Quadro 3. Em relação àquímica do solo pode-se notar a tendência de as glebas submetidas ao uso agrícola em superaraquela sob vegetação nativa, o que era esperado dado às condições do cerrado, cujos solos sãonaturalmente pobres em nutrientes, o que é solucionado pela adição de fertilizantes e corretivosdurante o uso agrícola. Entretanto, percebe-se tendência de acúmulo de carbono no solo nas glebassubmetidas ao uso com iLP, onde o estoque de COS é maior que o da vegetação nativa, enquantoque sob o cultivo da cana (preparo convencional e monocultura) observa-se tendência de queda noestoque de COS em relação ao cerrado. Tal tendência também foi observada em relação aosatributos físicos avaliados até o presente momento, onde a área sob cultivo de cana apresentoumaior densidade do solo e menor umidade e porosidade total, em relação às demais.

Durante a safra 2014/15, as amostragens de solo mais detalhadas foram realizadas nas glebasselecionadas como prioritárias para caracterização (Quadro 1), sendo que os resultados parciaisrelacionados aos indicadores físicos de solo estão apresentados na Tabela 1 e aos biológicos naTabela 2. As amostras estão sendo processadas em laboratório para posterior envio para laboratório

de análises químicas.

Tabela 1 – Resultados parciais dos indicadores físicos de solo em camadas estratificadas até 1 m

de profundidade na Fazenda Brejinho, Pedro Afonso - TO.

Gleba

Uso do solo

safra

2014/15

Prof. Ds

UmidadePorosidade

total

Espaço poroso

preenchido por água

(WFTS)Gravimétrica Volumétrica

cm g/cm3 - - - - - - - % - - - - - - - - - - - - - - - cm3/cm3 - - - - - - - -

Mata 1cerrado

nativo

0-5 0,74 33,75 25,10 0,72 0,355-10 0,81 30,55 24,60 0,70 0,35

10-20 0,82 31,21 25,42 0,69 0,3720-30 0,85 29,15 24,83 0,68 0,3730-40 0,87 28,18 24,63 0,67 0,3740-60 0,89 25,54 22,67 0,66 0,3460-80 0,89 26,77 23,68 0,66 0,36

80-100 1,00 25,33 25,35 0,62 0,41

Mata 2cerrado

nativo

0-5 0,99 31,68 31,35 0,63 0,505-10 1,07 32,40 34,81 0,59 0,59

10-20 1,12 31,34 35,11 0,58 0,6120-30 1,12 28,97 32,29 0,58 0,5630-40 1,20 26,98 32,32 0,55 0,5940-60 1,15 25,65 29,51 0,57 0,5260-80 1,04 26,91 28,07 0,61 0,46

80-100 1,06 28,31 29,93 0,60 0,50

5iLP

-pastagem

0-5 1,07 29,88 32,04 0,60 0,545-10 1,15 27,23 31,21 0,57 0,55

10-20 1,10 23,35 27,94 0,58 0,4820-30 1,10 24,66 27,25 0,58 0,4730-40 1,06 25,27 26,82 0,60 0,4540-60 1,06 25,14 26,70 0,60 0,4560-80 1,08 26,51 28,49 0,59 0,48

80-100 1,09 25,94 28,23 0,59 0,48

6iLF

-seringueira

0-5 1,29 26,59 34,23 0,51 0,685-10 1,32 25,51 33,55 0,50 0,67

10-20 1,29 25,23 32,51 0,51 0,6320-30 1,27 24,20 30,66 0,52 0,5930-40 1,27 25,40 32,16 0,52 0,6240-60 1,16 27,06 31,37 0,56 0,5660-80 1,10 27,66 30,36 0,59 0,52

80-100 1,08 29,17 31,67 0,59 0,54

Tabela 2 – Resultados parciais da avaliação da emissão de CO2 pela respiração edáfica e

temperatura superficial do solo em diferentes glebas na Fazenda Brejinho, Pedro Afonso - TO.

GlebaUso do solo

(safra 2014/2015)

26/01/2015 13/02/2015 08/03/2015Respiração

edáfica

Temp. do

solo

Respiração

edáfica

Temp.

do solo

Respiração

edáfica

Temp.

do solomg CO2/

m2/hºC mg CO2/ m2/h ºC mg CO2/ m2/h ºC

Mata 1 Cerrado nativo 260,1 23,9 209,6 24,1 43,3 23,27 Agricultura- soja 272,8 31,4 160,4 37,1 30,4 23,55 iLP -pastagem 306,3 28,7 250,8 36,9 39,9 24,2

11 iLP -soja 279,8 28,4 172,1 31,9 46,9 23,9

6 iLF -seringueira na na na na 30,9 22,8Cana Cana-de-açúcar na na na na 30,7 23,8

na – ponto não avaliado

Quadro 3. Análises físicas e químicas de Latossolo Vermelho distrófico cultivado sob diferentes coberturas e cerrado nativo coletado em duasprofundidades (0-5cm e 5-10cm).

iLP-MS/S: lavoura milho silagem/soja; iLP –M/P/S: iLP marandú/soja/milho safrinha; C: lavoura cana-de-açúcar; e Ce: vegetação nativa de cerrado.Uso do solo na safra 2012/13.

Com base na amostragem em grid realizada na gleba 3, até o momento foram construídos

mapas da distribuição espacial de alguns indicadores de solo e cultura já analisados. As Figuras 1,

2, 3 e 4 referem-se a variabilidade espacial da densidade do solo nas camadas 4 camadas

amostradas, e as Figuras 5, 6, 7 e 8 referem-se à resistência do solo à penetração nas mesmas

camadas. Na camada de 0-20 cm foram avaliados os teores de matéria orgânica do solo (Figura 9 ),

fósforo (Figura 10) e potássio (Figura 11) do solo. A variabilidade espacial da produtividade da soja

consta na Figura 12.

Maior detalhamento destas análises da variabilidade espacial dos indicadores analisados será

dado a medida que as análises geoestatística sejam realizadas.

Figura 1. Variabilidade espacial da densidade do solo (DS) na camada de 0-10 cm na Gleba 3,

submetida ao sistema de integração lavoura-pecuária, na Fazenda Brejinho (Pedro Afonso

–TO). Legenda: Muito Baixa = DS ≤ 1,00 g/cm3; Baixa = DS entre 1,00 e 1,25 g/cm3;

Moderada= DS entre 1,25 e 1,40 g/cm3; Alta = DS entre 1,40 e 1,60 g/cm3; Muito Alta =

DS ≥ 1,60 g/cm3.

Figura 2. Variabilidade espacial da densidade do solo na camada de 10-20 cm na Gleba 3,

submetida ao sistema de integração lavoura-pecuária, na Fazenda Brejinho (Pedro Afonso

–TO). Legenda: Muito Baixa = DS ≤ 1,00 g/cm3; Baixa = DS entre 1,00 e 1,25 g/cm3;

Moderada= DS entre 1,25 e 1,40 g/cm3; Alta = DS entre 1,40 e 1,60 g/cm3; Muito Alta =

DS ≥ 1,60 g/cm3.

Figura 3. Variabilidade espacial da densidade do solo na camada de 20-40 cm na Gleba 3,

submetida ao sistema de integração lavoura-pecuária, na Fazenda Brejinho (Pedro Afonso

–TO). Legenda: Muito Baixa = DS ≤ 1,00 g/cm3; Baixa = DS entre 1,00 e 1,25 g/cm3;

Moderada= DS entre 1,25 e 1,40 g/cm3; Alta = DS entre 1,40 e 1,60 g/cm3; Muito Alta =

DS ≥ 1,60 g/cm3.

Figura 4. Variabilidade espacial da densidade do solo na camada de 40-60 cm na Gleba 3,

submetida ao sistema de integração lavoura-pecuária, na Fazenda Brejinho (Pedro Afonso

–TO). Legenda: Muito Baixa = DS ≤ 1,00 g/cm3; Baixa = DS entre 1,00 e 1,25 g/cm3;

Moderada= DS entre 1,25 e 1,40 g/cm3; Alta = DS entre 1,40 e 1,60 g/cm3; Muito Alta =

DS ≥ 1,60 g/cm3.

Figura 5. Variabilidade espacial da resistência do solo à penetração (RP) na camada de 0-10 cm na

Gleba 3, submetida ao sistema de integração lavoura-pecuária, na Fazenda Brejinho

(Pedro Afonso –TO). Legenda: Muito Baixa = RP ≤ 10 kPa; Baixa = RP entre 100 e 1000

kPa; Moderada= RP entre 1000 e 2000 kPa; Alta = RP entre 2000 e 4000 kPa; Muito Alta

= RP ≥ 4000 kPa.

Figura 6. Variabilidade espacial resistência do solo à penetração na camada de 10-20 cm na Gleba

3, submetida ao sistema de integração lavoura-pecuária, na Fazenda Brejinho (Pedro

Afonso –TO). Legenda: Muito Baixa = RP ≤ 10 kPa; Baixa = RP entre 100 e 1000 kPa;

Moderada= RP entre 1000 e 2000 kPa; Alta = RP entre 2000 e 4000 kPa; Muito Alta =

RP ≥ 4000 kPa.

Figura 7. Variabilidade espacial da resistência do solo à penetração na camada de 20-40 cm na

Gleba 3, submetida ao sistema de integração lavoura-pecuária, na Fazenda Brejinho

(Pedro Afonso –TO). Legenda: Muito Baixa = RP ≤ 10 kPa; Baixa = RP entre 100 e 1000

kPa; Moderada= RP entre 1000 e 2000 kPa; Alta = RP entre 2000 e 4000 kPa; Muito Alta

= RP ≥ 4000 kPa.

Figura 8. Variabilidade espacial da resistência do solo à penetração na camada de 40-60 cm na

Gleba 3, submetida ao sistema de integração lavoura-pecuária, na Fazenda Brejinho

(Pedro Afonso –TO). Legenda: Muito Baixa = RP ≤ 10 kPa; Baixa = RP entre 100 e 1000

kPa; Moderada= RP entre 1000 e 2000 kPa; Alta = RP entre 2000 e 4000 kPa; Muito Alta

= RP ≥ 4000 kPa.

Figura 9. Variabilidade espacial do teor de matéria orgânica do solo na camada de 0-20 cm na

Gleba 3, submetida ao sistema de integração lavoura-pecuária, na Fazenda Brejinho

(Pedro Afonso –TO).

Figura 10.Variabilidade espacial do teor de fósforo do solo na camada de 0-20 cm na Gleba 3,

submetida ao sistema de integração lavoura-pecuária, na Fazenda Brejinho (Pedro Afonso

–TO).

Figura 11.Variabilidade espacial do teor de potássio do solo na camada de 0-20 cm na Gleba 3,

submetida ao sistema de integração lavoura-pecuária, na Fazenda Brejinho (Pedro Afonso

–TO).

Figura 12.Variabilidade espacial da produtividade da soja na Gleba 3, submetida ao sistema de

integração lavoura-pecuária, na Fazenda Brejinho (Pedro Afonso –TO).

Resumos enviados para congressos

Até o presente momento foram preparados e submetidos dois resumos para congressos, baseados

nos resultados já obtidos. Tais resumos referem-se à:

a) INDICADORES MICROBIOLÓGICOS PARA AVALIAÇÃO DA QUALIDADE DE

SOLO SOB CERRADO DO TOCANTINS. Mariana Saragiotto da Silva Alves; Jéssica

Pereira de Souza; Elisandra Solange Oliveira Bortolon; Erich Collicchio; Leandro Bortolon.

FERTBIO. 15-19 de Setembro de 2014.

b) MANAGEMENT AND SOIL INTERACTIONS IMPACTING SOC DYNAMICS IN

CROP-LIVESTOCK AND SUGARCANE SYSTEMS. Elisandra Solange Oliveira Bortolon;

Leandro Bortolon, Mariana Saragiotto da Silva Alves; Jéssica Pereira de Souza; Junior Cesar

Avanzi; Leonardo José Motta Campos. International Annual Meetings of the American

Society of Agronomy, Crop Science Society of America, and Soil Science Society of

America (ACS). 2-5 de Novembro de 2014.

4. CONCLUSÕES (salientar os objetivos iniciais e mostrar se alcançados)

Considerando que, até o momento, somente foram obtidos resultados parciais e que a presente pesquisa encontra-se em fase inicial não é possível qualquer conclusão. Entretanto, espera-se atingir os objetivos propostos ao final do prazo previsto.

5. DESCRIÇÃO DAS DIFICULDADES E MEDIDAS CORRETIVAS.

RELATÓRIO PRÁTICO: Só para relatórios FINAIS (contendo os principais resultados escrito em linguagem de extensão, de fácil compreensão por lavradores, de no máximo 1 página)

COMPENSAÇÕES OFERECIDAS À FUNDAÇÃO AGRISUS: Só para relatórios FINAIS (descrever de forma sucinta como foram asseguradas as compensações prometidas)

DEMOSTRAÇÃO FINANCEIRA DOS RECURSOS DA FUNDAÇÃO AGRISUS: Só para relatórios Finais (mencionar outras fontes de financiamento de forma comparativa).

DATA E NOME DO COORDENADOR

27 de Janeiro de 2016, Elisandra Solange Oliveira Bortolon

Observações:Este é o quarto RELATÓRIO PARCIAL referente ao projeto.