Simpósio Estadual de Direito Agrário, Ciências …coral.ufsm.br/petagronomia/images/pdf/ISimposioDireito/...O futuro da alimentação do planeta está, agora, em tecnologias de

Implementação e Manejo na

Integração Lavoura-pecuária

Paulo C. de F. Carvalho – UFRGS

[email protected]

PRODUÇÃO INTEGRADADE SISTEMAS AGROPECUÁRIOSEM MICROBACIAS HIDROGRÁFICAS

Simpósio Estadual de Direito Agrário, Ciências Rurais e Sustentabilidade Grupo de Pesquisa em

Sistema Integrado de

Produção Agropecuária

mailto:[email protected]

Sistemas Integrados de ProduçãoAgropecuária

Grupo de Pesquisa em Sistema

Integrado de Produção

Agropecuária

Roteiro da apresentação:

- Contextualização- Visão de mundo- Requerimentos de

implementação…- Expectativas e

Resultados…

Grupo de Pesquisa em



Caminhos para a intensificação sustentável

da agropecuár ia Sul-brasileira

Grupo de Pesquisa emEcologia do

Pastejo(GPEP)


SistemasIntegrados de

ProduçãoAgropecuária

(GPSIPA)

Núcleo de Inovação

Tecnológicaem

Agropecuária(NITA)

Grupo de Pesquisa emGases de Efeito Estufa e

Desenvolvimento de Sistemas Agropecuários

de Baixo Carbono(GEE_ABC)

Grupos de Pesquisa envolvidos naAliança SIPA




















9

Sistemas Integrados de ProduçãoAgropecuária Grupo de Pesquisa em




Por que estamosneste tema?

Porque os SIPAs são únicos emalto desempenhoprodutivo e conservação de ambiente




Cenário MundialGrupo de Pesquisa em









Cenário Mundial

Slide: F. Carmona







Nutrição/saúde Sistemas de produção

O futuro da alimentação do planeta está, agora, em tecnologias de intensificação sustentável que promovam ganhos de eficiência para se produzir mais alimento, sem que se use mais área, água, ou outros insumos.

HERRERO, M. et al. Smart investments in sustainable food production: revisiting mixed

crop-livestock systems. Science, v. 327, p. 822-825, 2010.


Ecologia do Pastejo

Enfoque conceitual Grupo de Pesquisa em



Sul do Brasil: ILP como alternativa rentável às rotações de cultura e

diminução dos riscos associados às produções erráticas das lavouras de verão

Variabilidade de rendimento nas lavouras : RS vs. MT

Arias, 2004

Red

imen

tod

a so

ja(k

g/h

a)

Custo soja RS: 35-40 sacas/ha (comunicação pessoal), mas... RISCO!




Evolução da produtividade

IRGA 422 CL (55 % da área)

Slide: J. B. M. Borin

Vulnerabilidade das lavouras Grupo de Pesquisa em



Slide: F. Carmona




Fronteira

Oeste

Campanha Dep.

Central

Plan. Cost.

Interna

Plan. Cost.

Externa

Sul

Fon

te: L

ab

ora

tóri

o d

e s

olo

s I

RG

A (4

43

68

am

os

tra

s a

na

lis

ad

as

).

Esgotamento da fertilidade dos solos

Slide: F. Carmona




K

Slide: F. Carmona

ADUBAÇÃO PARA ALTA RESPOSTA:

BALANÇO NO SOLO APÓS 8 SAFRAS

Nutrientes em kg/ha N P2O5 K2O

Adicionado como adubo 960 (670) 320 560

Exportado nos grãos 928 378 303

Saldo teórico 32 (-258) -58 257

Mas no solo... MO (%) P (mg/kg) K (mg/kg)

Teor inicial 1,5 13,4 43

Teor final 1,6 4,7 12

Saldo real 0,1 - 8,7 -26

NÃO SUSTENTÁVELO SOLO NÃO MELHORA

Slide: I. Anghinoni

Cenário Regional

Modelos de produção: alternativas?

O case da lavoura de arroz:

Intensificação e ganhos em produtividade não significam sustentabilidade!





Por que estamosneste tema?

Porque os SIPAs são únicos emalto desempenhoprodutivo e conservação de ambiente




Slide: Rede ILPF



Produção AgropecuáriaBenefícios do SIPA

Slide: Rede ILPF



Produção AgropecuáriaCenário para os SIPA

Potencial para SIPA no subtrópicobrasileiro (CONAB, 2015)




23/03/2017 XXII Simpósio sobre Manejo da Pastagem 30

Tema emblemático: A pecuária é boa ou ruim para a lavoura?

Slide: F. Provenza

- Taxa de lotação + - Taxa de lotação +

-R

end

imen

to+

da l

avou

ra

-R

end

imen

to+

da l

avou

ra

A integração pode ser boa tanto para a lavouraquanto para a pecuária!

Urina e esterco

Palhada residual pós pastejo

Saída - grãos

Res.- palhada

BiomassamicrobianaNematóide

sProtozoário

s

FungosBactéri

as

Sistemas integrados

Inserção do animal no sistema

Atividade

biológica

Biomassamicrobiana

NematóidesProtozoários

FungosBactéria

s

Culturas de verão

Atividade

biológica

Slide: I. Anghinoni




11 kg de N

7 kg de P2O5

1 kg de K2O

~ 320 kg N

~ 60 kg P2O5

~ 80 kg K2O

~ 150 kg N

~ 50 kg P2O5

~ 30 kg K2O

Saídas produtivas de nutrientes

SOJA4 t/ha

ARROZ10 t/ha

CARNE450 kg/ha

MILHO10 t/ha

~ 175 kg N

~ 150 kg P2O5

~ 100 kg K2O

“SOLO = MEMÓRIA DO SISTEMA”

Slide: I. Anghinoni




Benefícios do SIPA

Slide: Denardin







Fó

sfo

ro (

mg

dm

-3)

0

10

20

30

40

14,5

26,1

32,631,1

34,6

Camada (0-10cm)

T1 T2 T3 T4 T5Selau, F.C.

Como os sistemas Integrados contribuem para o aumento da fertilidade do solo?

Fósforo

Benefícios do SIPA




Po

tássio

(m

g d

m-3

)

080

100

120

140

160

180

114

138

152

131

154

Camada (0-10cm)

T1 T2 T3 T4 T5

Potássio

Selau, F.C.


Benefícios do SIPA




INTEGRAÇÃO ARROZ-PECUÁRIA

TRABALHOS EM PROPRIEDADES

SAFRA 2012/13

Local Histórico

Produtividade do arroz (t/ha)

Sem

adubo

Com

adubo

Ganho pela

adubação

Camaquã2 anos de pastejo em trevo

branco7,3 9,4 2,1

Dom Pedrito5 anos de pastejo em trevo

branco+azevém9,3 10,1 0,8

Mostardas10 anos de pastejo em campo

melhorado10,7 11,8 1,1

Uruguaiana16 anos de pastejo em campo de

sucessão11,7 12,5 0,8

Carmona et al. (2013)

O animal em pastejo resulta em alta

produtividade do arroz e diminui a

necessidade de adubação

Como montar o quebra-cabeça?Ocupação espaço-temporal em curto prazo

??? ??? ???

??? ??? ???

??? ??? ???

??? ??? ???

Safra Safrinha Inverno

Área 1

Área 2

Área 3

Área 4

? ? ?

? ? ?

? ? ?

? ? ?

Sistemas Integrados de Produção AgropecuáriaPreenchendo as JANELAS DE OPORTUNIDADE

SOJA ??? AVEIA

SOJA MILHETO AZEVÉM

SOJA BRAQUIÁRIA BRAQUIÁRIA

SOJA MILHO ???

SOJA ??? AVEIA



SOJA MILHO ???

SOJA SILAGEM AVEIA



MILHO SORGO F. AZEVÉM

Área 1

Área 2

Área 3

Área 4

$ $ $

$ $ $

$ $ $

$ $ $

Plano de Produção Integrada (PPI)Ocupação espaço-temporal em curto prazo

Safra Safrinha Inverno

Isso requer PLANEJAMENTO...

Cada

propriedad

e com seu

plano de

ocupação

das áreas

no espaço e

no tempo

...que requer CONHECIMENTO!

SilvipastorilAruana-Eucalipto

Soja-Milheto-AzevémLeguminosas

Campo

Reserva/APPTifton-Aveia

Recuperação Erosão

Projeto Técnico-Financeiro

Tifton

Plano Global de Uso do Solo

Fluxos de N em sistemas integrados

Assmann, JO. et al . 2017. Nutrient cycling in long-term no-till integrated soybean-beef cattleproduction system under different grazing intensities in the Brazilian subtropics (Nut. Cycling)

N released from pasture to cropphase depends on grazing intensity

N released from crop to pasturedoes not depend on grazing intensity and amounts are not sufficient




Adubação do sistema

Fase pastagem300 kg/ha 0-20-30

0 kg N

60 kg P2O5

90 kg K2O

12

6

3

5

4

1

2

11

10

9

8

7

Fase soja

Fase pastagem

Adubação tradicional

50 a 150 kg N/ha

2,80 Mg grãos/ha

167 kg N

42 kg P2O5

70 kg K2O

400 kg PV/ha

13 kg N

9 kg P2O5

< 1,0 kg K2O

300 kg/ha 0-20-30

60 kg P2O5

90 kg K2O

12

6

3

5

4

1

2

11

10

9

8

7

Fase soja

Fase pastagem

Adubação do sistema

50 a 150 kg N/ha +

2,80 Mg grãos/ha

167 kg N

42 kg P2O5

70 kg K2O

400 kg PV/ha

13 kg N

9 kg P2O5

< 1,0 kg K2O

2001/11 2011 em diante

Fonte: Grupo SIPA/UFRGS (2015)

Sistema soja-bovinos de corte




Fluxos de N em sistemas integrados Grupo de Pesquisa em



Dias após a semeadura

0 50 100 150 200

Acú

mu

lo d

e b

iom

assa, to

n h

a-1

0

1

2

3

4

5

6

7

8

Com adubação

Sem adubação

Acréscimo de receita de R$ 1.700/ha pela adubação do azevém em área de várzea

Fonte: F. Carmona

O animal impõe heterogeneidade....

Animais em pastejo criando heterogeneidade...

Nunes, P.A.A., 2016. Como a intensidade de pastejo determina a heterogeneidade espacialda vegetação e suas implicações em um sistema integrado de produção agropecuária.

Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre, RS, Brasil (MSc Dissertation).

N

0 75 150 m

(a) 06/07/2015

MGI MLGI

SSH (cm):

(b) 07/30/2015

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

(c) 10/12/2015

HGI LGI

Time 0

~2 monthsgrazing

End of grazingseason




Efeito do pastejo na lavoura em sucessão

Da Silva, F. D. Et al. 2013. Spatial distribution of cattle dung in integrated crop-livestock

systems under no-till and its relationship to soybean crop performance. European

Journal of Agronomy. 2013 (subm.)

10 cm

40 cm

20 cm

30 cm

Carvalho, P.C.F., Anghinoni, I. Martins, A.P., Kunrath, T. R. 2015. Integração soja-bovinosde corte no Sul do Brasil. (no prelo)




43

36

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

SIM NÃO

PRESENÇA DE FEZES

Efeito do pastejo na lavoura em sucessão

Da Silva et al. 2014. Spatial distribution of cattle dung in integrated crop-livestock

systems under no-till and its relationship to soybean crop performance. European

Journal of Agronomy. p.84-91.




3997 kg/ha

3326 kg/ha

3100

3200

3300

3400

3500

3600

3700

3800

3900

4000

COM SEM

PRESENÇA OU AUSÊNCIA DE FEZES

671 kg

Da Silva, F. D. et al. Spatial distribution of cattle dung in integrated crop-livestock systems under no-tilland its relationship to soybean crop performance. European Journal of Agronomy, v. 57, p.84-91. 2014

Slide: Carvalho, P.C.F.

Efeito do pastejo na lavoura em sucessão Grupo de Pesquisa em



O animal impõe heterogeneidade e novas rotas de fluxo de nutrientes

Foto: arquivo pessoal

Atributos de acidez e cálcio e magnésio trocáveis em profundidade em áreas

pastejadas e sem pastejo

Flores et al.2008. Atributos químicos do solo em função da aplicação superficial de calcário em sistema de ILP

submetido a pressões de pastejo em plantio direto. Revista Brasileira de Ciência do Solo, v. 32, p. 2385-2396.




Slide: GPSIPA





Benefícios do SIPA

Protocolos sobre o efeito do animal nos sistemas integrados

ATRIBUTOS FÍSICOS

Densidade (kg/dm³)

0,00

0,25

0,50

0,75

1,00

1,25

1,50

1 2 3 4 5

Sistema

1- Monocultivo de arroz

2- Integração arroz-pecuária

3- Integração soja-pecuária

4- Pecuária c/ pastagem cultivada

5- Pecuária c/ pastagem nativa e

cultivada

0,15

kg/dm³

Com 1

revolvimento

e sem pastejo

Sem revolvimento

e com 2 ciclos de pastejo

Slide: I. Anghinoni

ATRIBUTOS BIOLÓGICOS – após 18 meses

Atividade enzimática (µg/kg/h)

Sistema






cultivada

0

10

20

30

40

50

1 2 3 4 5 Matanativa

Revolvi-

mento e

pousio

Semeadura direta

Slide: I. Anghinoni

INDICADORES DE QUALIDADE

Estoque de C (t/ha)

Sistema






cultivada

2,12,4

2,02,4

3,0

4,8

0

10

20

30

40

50

1 2 3 4 5 Matanativa

Fração lábil Fração recalcitrante

Matéria orgânica (%):

Slide: I. Anghinoni

58

Geração de serviços ambientais& renda!

Slide: F. Carmona




• O efeito pastagemno solo!

Pastagem como recuperadorados solos




COP-15 ONU

PNMC – Lei 12.187/09

Decreto nº 7.390/10

Desmatamento Cerrado

Agricultura Eficiência Energética

Carvão na Siderurgia

Outros Planos DesmatamentoAmazônia

Planos Setoriais de Mitigação e Adaptação

Fórum Brasileiro de

Mudanças Climáticas

(FBMC)Casa Civil e Ministérios

1. Recuperação de Pastagens Degradadas

1. Integração Lavoura-Pecuária-Floresta(iLPF) e SAF’s

1. Sistema de Plantio Direto (SPD)

1. Fixação Biológica do Nitrogênio (FBN)

1. Florestas Plantadas

1. Tratamento de Resíduos Animais

1. Adaptação às Mudanças Climáticas

Sustentabilidade ambiental

2. Chupinguaia (4 yr)

1.2 t ha-1 yr-1

4. Campo Grande (11 yr)

0.3 t ha-1 yr-1

5. Maracaju (11

yr)

1.0 t ha-1 yr-1

6. Dourados (9 yr)

0.5 t ha-1 yr-1

9. Tupanciretã (6 yr)

0.0 t ha-1 yr-1

7. Castro (3.5 yr)

0.2 t ha-1 yr-1

3. Montividiu (10 yr)

0.2 t ha-1 yr-1

1. Santa Carmem (4 yr)

1.6 t ha-1 yr-1

8. Ponta Grossa (4 yr)

n.d.

Tropical Amazon

1.4 t ha-1 yr-1

Tropical Cerrado

0.5 t ha-1 yr-1

Subtropical

0.1 t ha-1 yr-1

010203040506070

Cro

p

ICL

S

010203040506070

Cro

p

ICL

S

010203040506070

Cro

p

ICL

S

010203040506070

Cro

p

ICL

S

010203040506070

Cro

p

ICL

S

010203040506070

Cro

p

ICL

S

010203040506070

Cro

p

ICL

S

010203040506070

Cro

p

ICL

S

Courtesy: C. Bayer




Cenário Mundial

Slide: Rede ILPF




Pegada hídrica

• Experimento de longa duração no Texas com algodão integrado com bovinos de corte. Allen et al. 2012. Agronomy Journal, 104: 1625-1642.

• Na média de 10 anos os sistemas integrados produziram o equivalente em grãos usando 25% menos água de irrigação e 36% menos N.




Slide: GPSIPA




Como os sistemas Integrados contribuem para diminuir a pressão de invasoras?

Benefícios do SIPA

Oryza sativa (ALS)Sagittaria montevidensis(ALS + FSII)

Cyperus spp (ALS)

Echinochloa spp (ALS + Auxinas+Accase???)

Fimbristylis miliacea (ALS)

Invasoras resistentes

Benefícios do SIPAGrupo de Pesquisa em



Sem SIPA (400.000)

SIPA (80.000) Rubia - UFPR

Carvalho, P.C.F. et al. 2016. Integrating the pastoral component in agricultural systems (in press).

Efeito da pecuária na lavoura

3.4%4.7% 10.4%

10.8%




Produção do Sistema

Carvalho, P.C.F., Anghinoni, I. Martins, A.P., Kunrath, T. R. 2015. Integração soja-bovinosde corte no Sul do Brasil. (adaptado-no prelo)




Desempenho animal

0.00

0.20

0.40

0.60

0.80

1.00

1.20

2013

Altura de manejo do pasto:

10 cm 20 cm 30 cm 40 cm

0

100

200

300

400

500

600

700

800

2014Ganho diário

(kg/animal/dia)

Ganho por área

(kg/ha)

Média 14 anos

Martins, A.P., Kunrath, T. R., I. Anghinoni, Carvalho, P.C.F. 2015. Integração soja-bovinosde corte no Sul do Brasil. 102p.




75

[email protected]

Cenário Mundial

Slide: Rede ILPF




Benefícios do SIPA: ganha/ganha

Levantamento na Austrália indicou que osrendimentos anuais das atividades de pecuária e de grãos não sãocorrelacionados, e portanto atuam como”tampões”, um ao outro, contra flutuações no clima e nos preços.

SIPA reduz a variação anual dos rendimentos da propriedade comparadoa sistemas especializados

Bell & Moore (2012). Integrated crop–livestock systemsin Australian agriculture: Trends, drivers and implications.

Agricultural Systems 111 (2012) 1–12




Programa Grain & Graze: ganha/ganha na Austrália




Anos 2013 2014 2015 2016

Sistemas Out/Inv Prv/Ver Out/Inv Prv/Ver Out/Inv Prv/Ver Out/Inv Prv/Ver

1. Arroz-

pousio

2.Sucessão

curta-alta

intensidade

3. Rotação

curta-

moderada

intensidade

4. Rotação

lenta-alta

intensidade

5. Rotação

lenta-baixa

diversidade

3,5

11,7

11,3

3,9

12,6

11,5

10,0

Produtividade das culturas

Pastejo/arroz: + 11,5% do que pousio arroz (3 anos)Soja/pastejo/arroz: + 11% do que pastejo arroz

Soja/pastejo/arroz: +22,5% do quepousio/arroz

Sistemas integrados – lavoura arrozeira

Anos 2013 2014 Média Produção animal

Sistemas Out/Inv Prv/Ver Out/Inv Prv/Ver Out/Inv Prv/Ver

1. Arroz-

pousio

2.Sucessão

curta-alta

intensidade

3. Rotação

curta-

moderada

intensidade

4. Rotação

lenta-alta

intensidade

5. Rotação

lenta-baixa

diversidade

1,5

1,4

1,5 3,0

2,8

3,5

11,3

2,9

1,3

0,6

<0,5

2,1

3,0

9,9

10,0<0,5

Resíduos da parte aérea

Média

t/ha

11,1

11,7

7,8

4,2

4,8

Ganho de peso

kg/ha.ano

---

199

227

228

338

1,3 11,7 1,4 9,9

Sistemas integrados – lavoura arrozeira

Slide: I. Anghinoni

Beneficiários ”biológicos”…

Equipe Prof Rodrigo Jacques – UFSM – dados preliminares (2016)

10.0

20.0

30.0

40.0

50.0

60.0

70.0

80.0

10 cm 20 cm 30 cm 40 cm Sem

Pastejo

Média

Altura de pastejo

nº

de

min

ho

ca

s m

-²

Após Pastejo

Após Soja

Minhocas




Manejo dos resíduos

83

Diversidade de culturasSemeadura direta

Drenagem

Desafios SIPA na várzea

Desafios em solos arrozeiros

“Micro-drenagem” Mais precisão

Sem problemas até 3,0 t/ha

Espalhador/pastejo/colheita no seco

Slide: I. Anghinoni




Documents

Simpósio Estadual de Direito Agrário, Ciências …coral.ufsm.br/petagronomia/images/pdf/ISimposioDireito/...O futuro da alimentação do planeta está, agora, em tecnologias de