ISSN 0798 1015

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Vol. 38 (Nº 08) Año 2017. Pág. 23

Potencial de estoque e sequestro de carbono orgânico no solo sob pastagens no Brasil

Potential stock and organic carbon sequestration in the soil under pasture in Brazil

Giovanna I. Bom de MEDEIROS 1; Thiago José FLORINDO 2; Clandio Favarini RUVIARO 3

Recibido: 03/09/16 • Aprobado: 26/09/2016


Conteúdo

1. Introdução

2. Revisão bibliográfica

3. Metodologia

4. Resultados e discussão

5. Considerações finais

Referências


RESUMO:

Por meio de uma revisão de literatura, esse artigo analisou as publicações sobre estoque e sequestro de carbono por pastagens, em diferentes condições de manejo e sistemas de produção, nos variados biomas existentes no Brasil. Os resultados apontam a carência de estudos em importantes regiões produtoras do país. Em relação aos resultados dos trabalhos analisados, destaca-se que a melhora do manejo em sistemas com pastagens, por meio de práticas como adubação, irrigação e rotação de culturas, ocasionaram aumento no potencial de estoque e sequestro de carbono, e em alguns casos, até mesmo com resultados melhores em comparação a vegetação nativa.
Palavras-chave: Gases do efeito estufa; mitigação; pecuária.

ABSTRACT:

Through a literature review, this article analyzed the publications on stock and carbon sequestration by grasslands in different conditions of management and production systems in different existing biomes in Brazil. The results show the lack of studies in major producing regions. About the results of the studies analyzed, it is emphasized that the improved management systems with pastures, through practices such as fertilization, irrigation and crop rotation, led to increased potential for stock and carbon sequestration, and in some cases, even better results compared to native vegetation.
Keywords: Greenhouse gases, mitigation, livestock.

1. Introdução

A mudança climática é o maior desafio ambiental que a humanidade tem de enfrentar e que está ameaçando o bem-estar das próximas gerações, ao mesmo tempo em que a fome ainda é um problema persistente, que afeta mais de 900 milhões de pessoas em todo o mundo (GERBER et al., 2013). Atualmente, 24% das emissões de gases do efeito estufa (GEE) provêm do setor econômico AFOLU (Agriculture, Forestry, and Other Land Use), o qual desempenha papel central para a segurança alimentar e o desenvolvimento sustentável (IPCC, 2014). Ademais, do total das emissões de GEE do ano de 2014, 14% foram originados apenas da agricultura (IPCC, 2014).

O Brasil possui papel de destaque no setor agropecuário, liderando a produção e exportação de vários produtos e, de acordo com as projeções, até 2030, um terço dos produtos comercializados no mundo será originário do país (BRASIL     , 2014). O aumento da demanda por alimentos e a evolução tecnológica incentivaram a expansão da fronteira agrícola, com atividades realizadas de maneira intensificada, independente e dissociada, entretanto, esse modelo de produção dominante no mundo tem mostrado sinais de saturação, em função da elevada necessidade por energia e recursos naturais que o caracteriza (BALBINO et al., 2011).

A preocupação quanto às consequências ambientais da produção agrícola gera a necessidade de novos conhecimentos sobre os impactos dessa atividade, para torná-los aceitáveis segundo os critérios de sustentabilidade (RUVIARO et al., 2012). Mesmo porque, os impactos negativos atribuídos à agricultura podem refletir negativamente para o próprio setor, devido a sua dependência das condições climáticas.  Por isso a necessidade de ações de mitigação, cujo objetivo é o de refrear as alterações no clima por meio da intervenção humana, seja para reduzir ou evitar as emissões de gases do efeito estufa (IPCC, 2014).

Dentre as principais estratégias para a redução, estão a diminuição da queima de combustíveis fósseis, a minimização de desmatamentos e queimadas, o manejo adequado do solo e a maximização do sequestro de carbono no solo (BALBINO et al., 2011). Carvalho et al. (2010) destacam que mudanças no manejo e uso do solo podem resultar tanto efeito negativo como positivo no que se refere à emissão de gases de efeito estufa para a atmosfera. Assim, o estudo do impacto da adoção de diferentes sistemas de manejo é essencial na definição de melhores estratégias de uso do solo (RANGEL e SILVA, 2007).

Segundo Gerber et al. (2013), particularmente as regiões subdesenvolvidas, que são populosas e dependem diretamente das pastagens, a implementação de práticas para conservar e expandir os estoques de carbono constitui benefícios de mitigação, adaptação e desenvolvimento. Contudo, a discussão sobre o sequestro de carbono em pastagens está aquém do contexto da agricultura, silvicultura e florestas.

Nesse sentido, o objetivo deste artigo é realizar um levantamento na literatura científica sobre os estudos que avaliaram a capacidade do solo em promover o estoque e o sequestro de carbono orgânico em pastagens no Brasil, sob diferentes condições geológicas, climáticas e de produção.

2. Revisão bibliográfica

O ciclo do carbono é constituído pela interação de cinco compartimentos principais que o armazenam: oceânico, geológico, pedológico (solo), biótico (biomassa vegetal e animal) e atmosférico (LAL, 2004a).  Dentre esses compartimentos, os oceanos abrigam as maiores reservas, mas no ecossistema terrestre, o acúmulo da substância ocorre predominantemente no solo, especialmente nas regiões de baixa temperatura e nas pradarias e campos das regiões temperadas (PEDRO, 2005).

Em ecossistemas não perturbados, a absorção de carbono por meio de fotossíntese excede as perdas de respiração e o balanço desse ciclo tende a ser positivo (GERBER et al., 2013). De modo semelhante, esses processos atuam sobre o balanço de carbono em pastagens, nos quais a biomassa, em sua maioria herbácea, representa um reservatório transitório em comparação a sistemas florestais, evidenciando o solo como o estoque de carbono dominante.

O reservatório pedológico é composto pela substância em sua forma inorgânica e orgânica, sendo esta última presente em maior proporção (LAL, 2004a). Contudo, a conversão do uso do solo de ecossistemas naturais em agrícolas afeta a concentração e armazenamento de carbono orgânico do solo, dependendo da intensidade e profundidade da lavoura, tipo de solo, clima, dentre outros fatores (ZINN et al., 2004).

O nível de carbono é essencial para melhorar a estrutura do solo e por consequência aumentar o rendimento das culturas, tornando-se necessário para um sistema agrícola sustentável (CERRI et al., 2004; LAL, 2004b).

Ao contrário do carbono fóssil, as reservas de carbono do solo não são permanentes, podendo, em curto ou longo prazo, serem alteradas por meio de emissões para a atmosfera (PEDRO, 2005). Perturbações, tais como incêndios, secas, doenças ou consumo excessivo de forragem por pastagem, podem gerar perdas substanciais de carbono do solo e da vegetação (GERBER et al., 2013).

Apesar de o compartimento atmosférico ser o que apresenta a menor quantidade de carbono armazenado, isso não diminui sua importância, considerando seus efeitos em um cenário de mudanças climáticas (LAL, 2004a). Desse modo, o solo, enquanto um importante compartimento de carbono exerce papel fundamental sobre a emissão de gases do efeito estufa e suas consequências (CARVALHO et al., 2010).

A emissão de CO2 do solo para a atmosfera ocorre principalmente pelos processos biológicos de decomposição de resíduos orgânicos e de respiração de organismos e sistema radicular das plantas (CARVALHO et al., 2010). Esse efeito tem como condicionantes a temperatura do solo e da atmosfera, assim como a umidade do solo (DUIKER e LAL, 2000).

A temperatura do solo é o fator determinante de taxa primária de processos microbianos, por isso, um aumento dessa variável corresponde a uma taxa de mineralização maior, gerando uma diminuição do estoque de carbono (LAL, 2004a). Por outro lado, esse processo encontra maior resistência em ambientes de temperatura inferiores (DALIAS et al., 2001). O declínio da reserva de carbono tem um efeito adverso sobre a estrutura do solo, podendo ocasionar o aumento da susceptibilidade à formação de crostas, compactação, escoamento superficial e erosão (LAL, 2004a).

Perturbações antrópicas podem agravar a emissão de gás carbônico pelo solo, como o desmatamento, queima de biomassa, aração, drenagem de zonas úmidas, agricultura extensiva ou itinerante (LAL, 2004a). Como exemplo, a mobilização do solo, quando realizada com frequência, gera um incremento da oxidação biológica do carbono orgânico em dióxido de carbono, resultando em um aumento da concentração desse gás na atmosfera (REICOSKY et al., 1999).

O uso e manejo inadequado do solo, além de contribuir para o efeito estufa, geram impactos negativos à sua sustentabilidade por conta da degradação da matéria orgânica, prejudicando seus atributos físicos e químicos, bem como sua biodiversidade (CARVALHO et al., 2010). Por outro lado, mudanças nas práticas de manejo, que visam à manutenção ou até mesmo o acúmulo de carbono no solo, podem atenuar os efeitos do aquecimento global (GERBER et al., 2013).

Em um solo sob vegetação natural, o estoque de carbono é determinado pelo balanço dinâmico entre a adição de material vegetal morto e a perda pela decomposição ou mineralização (SCHOLES et al., 1997), cujos processos já foram mencionados.

Já o sequestro de carbono é definido como a remoção de gás carbônico da atmosfera pelas plantas e o seu armazenamento como matéria orgânica do solo (LAL, 2004a). Essa fixação deve impedir que esse seja devolvido imediatamente, por meio de uma gestão criteriosa de práticas recomendadas; já que agricultura envolve a manipulação antropogênica de carbono através da captação, fixação, emissão e transferência entre as diferentes reservas (LAL, 2008b).

O sequestro de carbono pelo solo ocorre por meio de três principais processos, sendo eles, a humificação, agregação e sedimentação; ao passo que os processos responsáveis pelas emissões são a erosão, decomposição, volatilização e lixiviação (PEDRO, 2005). Dentre as ações que influenciam na retenção e captação de CO2, Gerber et al., 2013 cita práticas de gestão que propiciam conjuntamente o aumento da produtividade do sistema. Dentre elas estão: o manejo do pastejo; a semeadura de espécies mais adaptadas ao ambiente; a utilização de irrigação, fertilizantes e matéria orgânica, para melhorar os saldos de água e nitrogênio; restauração de áreas degradadas; e a integração de gramíneas em rotação de culturas, para reduzir a perturbação do solo.

De modo geral, a taxa de sequestro irá variar de acordo com a adoção de tecnologias, assim como dependerá da textura e estrutura do solo, precipitação, temperatura, sistema de produção, e manejo do solo (LAL, 2004b).

Vários autores procuraram identificar variações nas taxas de estoque e de sequestro de carbono em diferentes contextos no Brasil. A eficiência do sistema produtivo é ordenadamente superior em Integração Lavoura-Pecuária-Floresta (ILPF), Integração Lavoura-Pecuária (ILP) e plantio direto (PD), em relação ao convencional (AMADO et al., 2001; BAYER et al., 2004; CERRI et al., 2004; LOSS et. al., 2010; BALBINO et al., 2011; LOSS et. al., 2011).

Por conta do interesse em se conhecer o potencial de captura e armazenamento do carbono nos diferentes sistemas de uso do solo, tornou-se necessária a sua quantificação em distintas frações da matéria orgânica do solo (LOSS et al., 2010).

A mensuração é feita em base volumétrica para uma determinada profundidade do solo e geralmente é expressa em Mg C hectare-1, sendo que 1 megagrama equivale a 1 tonelada métrica (PEDRO, 2005).

Segundo a LAL (2004b), os métodos de análise estão bem estabelecidos e podem ser facilmente aplicados com alta precisão. No entanto, a variedade de fatores que influenciam na reserva de carbono resulta em uma heterogeneidade que torna difícil quantificar as variações nos estoques ao longo do tempo. Soma-se a isso, a lentidão das alterações nos estoques de matéria orgânica e os curtos períodos dos experimentos (BAYER et al., 2000).

Especialmente no Brasil, devido sua diversidade agrícola, estimativas precisas sobre mudanças no sequestro de carbono podem ser um importante recurso para um melhor ordenamento do território, assim como para a avaliação das emissões, sob a ótica econômica, política e ambiental (ZINN et al., 2004).

3. Metodologia

Essa pesquisa foi realizada por meio de uma revisão de literatura sobre artigos publicados que avaliassem o estoque de carbono orgânico total (COT) em pastagens, entre os anos de 2004 a 2014 no Brasil. Para tal, foram utilizados os mecanismos de busca da Web of Science e Periódicos Capes. Somente foram incluídos aqueles que continham dados que permitissem a análise.

Os artigos foram classificados em três grupos de acordo com o tipo do estudo realizado, sendo: Comparação de estoques de COT em diferentes sistemas de produção, comparação de estoques de COT entre pastagens e vegetação nativa e avaliação de estoques de COT em apenas um sistema de produção.

Posteriormente, os grupos foram analisados em tabelas separadas, ordenados a partir das publicações mais recentes, apresentando dados dos estudos realizados em relação ao bioma, Unidade Federativa, título, principais resultados, ano e autores.

4. Resultados e discussão

A pesquisa bibliográfica constatou uma grande diversidade quanto ao desenvolvimento e conclusões dos estudos avaliados, condicionada a grande variedade de fatores da agricultura brasileira que impactam nos sistemas de produção, como aspectos tecnológicos, climáticos e características biofísicas dos solos.   De acordo com o levantamento realizado, 46 artigos quantificaram o estoque de carbono total (COT) em pastagens entre os anos de 2004 a 2014, os quais foram classificados de acordo com seu objetivo (Figura 1).

As diferentes características das regiões brasileiras proporcionam uma grande diversidade entre os sistemas de produção, que permitem uma maior adequação a cada região, principalmente quanto à produtividade e custo de produção. Nesse contexto, 21 estudos fizeram comparações em diferentes sistemas produtivos praticados na mesma região, evidenciando os sistemas com maior potencial de agregação de COT no solo. Dentre esses sistemas, destacam-se os consórcios de ILP e ILPF.

 

Figura 1: Fluxograma referente à classificação dos artigos analisados.
Fonte: Elaboração própria com base nos resultados da pesquisa.

As Tabelas 1, 2 e 3 classificam os artigos de acordo com o objetivo do estudo, apresentam dados sobre a Unidade Federativa e bioma no qual foram realizados, título, tipo de pastagem avaliada, conclusão, ano de publicação e seus respectivos autores. Em sua maioria, os estudos realizados em apenas um sistema de produção, utilizaram outros métodos de análise paralelamente ao cálculo do COT, evidenciando características químicas, físicas e biológicas dos solos analisados.

Tabela 1: Comparação de estoques de COT em diferentes sistemas de produção

UF

Bioma

Título

Pastagem avaliada

Conclusão

Ano

Autores

MS

Cerrado

Physical quality of an oxisol under na integrated crop-livestock-forest system in the brazilian cerrado

Brachiara brizantha cv piatã

A mudança de uso do solo a partir da vegetação nativa para ILP ou ILPF diminuiu o carbono orgânico e o estoque de carbono orgânico no solo.

2014

De Sousa Neto et al.

MS

Mata atlântica

Stocks of carbon, total nitrogen and humic substances in soil under different cropping systems

Brachiaria decumbens

A substituição do sistema SPD pelo SPC resultou em perdas no COT e C das substancias húmicas no solo em apenas três anos de adoção, principalmente na profundidade de 0-10 cm, todavia, quando substituído pelo eucalipto proporcionou aumento do estoque de C em frações mais ativas.

2013

Ramos et al.

GO

Cerrado

Carbon and nitrogen content and stock in no-tillage and crop-livestock integration systems in the cerrado of Goias state, Brazil

Brachiaria ruziziensis

A soma dos estoques até uma profundidade de 100 cm para COT e 40 cm para nitrogênio foi maior no sistema de ILP, quando comparado com o plantio direto

2012

Loss et al.

 GO

Cerrado

Deposição de resíduos vegetais, matéria orgânica leve, estoques de carbono e nitrogênio e fósforo remanescente sob diferentes sistemas de manejo no cerrado goiano

Brachiaria decumbens

A área de SPD com 20 anos apresentou maiores valores de C e N em relação ao Cerrado. As análises de 13C demonstraram que as leguminosas estão contribuindo de forma significativa para a composição da matéria orgânica nas áreas sob SPD.

2012

Guareschi, R. F.; Pereira, M. G.; Perin, A.

RS

Pampa

Agregação e estoque de carbono em argissolo submetido a diferentes práticas de manejo agrícola

Campo nativo, Digitaria decumbens (Pangola), Lablab e Guandu

A Pangola, que apresentou os maiores índices de agregação do solo, teve o estoque de C inferior ao desses sistemas, enfatizando a ação positiva do sistema radicular denso na recuperação da agregação do solo.

2011

Vezzani, F. e Mielniczuk, J.

ES

Mata atlântica

Estoques de carbono e nitrogênio nas frações da matéria orgânica em argissolo sob eucalipto e pastagem

Brachiaria brizantha

O solo de eucalipto plantado em linha e entrelinha teve estoques de C e N na biomassa microbiana semelhante àquele cultivado com pastagem.

2011

Pegoraro et al.

RS

Pampa

Densidade, agregação e frações de carbono de um argissolo sob pastagem natural submetida a níveis de ofertas de forragem por longo tempo

Pastagem nativa

O índice de manejo de carbono demonstra que as maiores ofertas de forragem (12 e 16 %) proporcionam melhor qualidade ao sistema em pastagem natural, ao passo que na menor oferta (4 %) o sistema está perdendo qualidade e comprometendo a sustentabilidade – demonstrado pela redução substancial desse índice.

2011

Conte et al.

GO

Cerrado

Soil biological attributes in pastures of different ages in a crop‑livestock integrated system

Brachiaria brizantha marandú

O sistema de ILP melhorou os parâmetros biológicos e imobilizou carbono no solo, em comparação à pastagem degradada.

2011

Muniz et al.

SC

Mata atlântica

Winter pasture and cover crops and their effects on soil and summer grain crops

Aveia preta, azevém

O consórcio cobertura proporciona maior quantidade de biomassa para o sistema e, consequentemente, maior acúmulo de COT e particulado na camada superficial do solo

2011

Balbinot Junior et al.

MS

Cerrado

Teor e dinâmica do carbono no solo em sistemas de integração lavoura-pecuária

Brachiaria decumbens

As menores taxas de acúmulo e os menores estoques de C no solo foram observados nos sistemas apenas com lavouras anuais, enquanto os maiores valores foram registrados nos sistemas com pastagens.

2011

Salton et al.

MG

Cerrado

Estabilidade de agregados e distribuição do carbono em latossolo sob sistema plantio direto em Uberaba, Minas Gerais

Brachiaria brizantha, crotalaria

O cultivo em sistema de plantio direto do milho com braquiária aumenta a agregação do solo e o carbono dos agregados quando comparado ao sistema de milho com crotalária

2010

Coutinho et al.

MT

Cerrado

Estoques de carbono e nitrogênio e fração leve da matéria orgânica em neossolo quartzarênico sob uso agrícola

Brachiaria Uruchola decumbens

Houve redução das quantidades de fração leve livre e dos teores de C à profundidade 0–5 cm, nas áreas com plantio de soja e pastagem. Sendo necessária a adoção de sistemas agrícolas que promovam aporte adequado de resíduos para a manutenção ou incremento da matéria orgânica do solo.

2010

Frazão et al.

GO, MT, RO

Cerrado e Amazônia

Impact of pasture, agriculture and crop-livestock systems on soil c stocks in Brazil

Brachiaria decumbens e brachiaria brizantha

A magnitude da acumulação de C no solo depende de fatores como os tipos de culturas, a condições climáticas e da quantidade de tempo que a área está sob ILP

2010

Carvalho et al.

SC

Mata atlântica

Propriedades físicas do solo em sistemas de manejo na integração agricultura-pecuária

Azevém pastejado

A transição de pastagem nativa pastejada para o ILP, pecuária no sistema de plantio direto preserva melhor a qualidade física do solo em relação ao preparo convencional, e o preparo reduzido tem desempenho intermediário.

2009

Costa et al.

RS

Pampa

Estoques de carbono orgânico e de nitrogênio no solo em sistema de integração lavoura pecuária em plantio direto, submetido a intensidades de pastejo

Aveia preta e azevém

Intensidades de pastejo moderadas (20 e 40 cm de altura do pasto) promoveram aumento nos estoques de CO total, CO particulado, NT e N na matéria orgânica particulada no solo, semelhante ao plantio direto sem pastejo.

2009

Souza et al.

RS

Pampa

Carbono orgânico e fósforo microbiano em sistema de integração agricultura-pecuária submetido a diferentes intensidades de pastejo em plantio direto

Aveia preta e azevém

Os estoques de COT não foram influenciados pelas intensidades de pastejo, porém os estoques de C orgânico particulado foram menores na área com maior intensidade de pastejo.

2008

Souza et al.

 MG

Mata atlântica

Qualidade da camada superficial de solo sob mata, pastagens e áreas cultivadas

Brachiaria brizantha

A pastagem exclusiva foi o ambiente de pior qualidade, onde houve interação entre agricultura e cultivo forrageiro, a qualidade do ambiente edáfico foi superior ao de monocultivo, quer seja com milho ou pastagem exclusiva.

2008

Jakelaitis et al.

RS

Pampa

Soil organic carbon budget under crop-livestock Integration in southern Brazil

Campo nativo, aveia preta e azevém

O maior intervalo entre pastejos, durante o inverno, associado à utilização do milho no verão contribuiu para maiores adições de resíduos vegetais e acúmulo de C orgânico no solo.

2008

Nicoloso et al.

MG

Mata atlântica

Carbono orgânico e estabilidade de agregados de um latossolo vermelho sob diferentes manejos

Tifton 85

O sistema convencional apresentou os menores índices de agregação. O uso da gramínea perene tifton foi o tratamento que promoveu a melhor recuperação da estabilidade de agregados em água.

2005

Wendling et al

GO

Cerrado

Estoque de carbono e nitrogênio e formas de nitrogênio mineral em um solo submetido a diferentes sistemas de manejo

Brachiaria decumbens

Não houve diferença significativa nos teores e no estoque de C e N totais do solo, embora o plantio convencional de longa duração tenha apresentado variações negativas no estoque de C em relação ao cerrado nativo até 20 cm de profundidade.

2004

D’Andréa et al.

Fonte: Elaborado pelos autores.

Tabela 2: Comparação de estoques de COT entre pastagens e vegetação nativa

UF

Bioma

Título

Pastagem avaliada

Conclusão

Ano

Autores

RS

Mata atlântica

Chemical composition and stocks of soil organic matter in a south brazilian oxisol under pasture

Pastagem nativa

Entre os ambientes, pastagem nativa em solo calcariado e adubado apresentou maiores estoques de C e de N no solo e nas frações leves, apresentando uma alternativa sustentável para sequestrar carbono em comparação com as práticas de queima da vegetação em sistemas de pastagens nativas no sul do Brasil.

2013

Santana et al.

MS 

Cerrado

Agregação e resistência à penetração de um latossolo vermelho sob sistema de integração lavoura-pecuária

Brachiaria decumbens, panicum maximum

Os teores de COT foram maiores na vegetação de Cerrado; especificamente na profundidade de 5–10 cm. Houve correlação positiva entre os teores de COT e DMP de agregados e porosidade total do solo e negativa entre COT e Ds do solo.

2012

Schiavo e Colodro

GO

Cerrado

Carbono em agregados do solo sob vegetação nativa, pastagem e sistemas agrícolas no bioma cerrado

Brachiaria decumbes

A agregação do solo sob pastagem é semelhante à do cerrado, embora com menores teores de carbono.

2012

Costa Junior et al.

RJ

Mata atlântica

Carbono orgânico total, biomassa microbiana e atividade enzimática do solo de áreas agrícolas, florestais e pastagem no médio vale do Paraíba do Sul

Brachiaria decumbens

Observou-se que, em ambas as épocas, a floresta secundária em estado médio de sucessão e o pasto estiveram associados ao COT e à maioria das variáveis biológicas, ao contrário dos sistemas agrícolas.

2012

Silva et al.

MG 

Cerrado

Comparação do estoque de c estimado em pastagens e vegetação nativa e cerrado

Brachiaria brizanta

A pastagem melhorada para a camada de 0 a 20 cm apresentou estoque de carbono superior do que o cerrado e pastagem degradada, concluindo que pastagens bem estabelecidas e manejadas, podem contribuir no aumento da taxa de sequestro de carbono pelo solo.

2012

Santos, J. e Rosa, R.

RS

Mata atlântica

Soil organic matter in fire‑affected pastures and in an araucaria forest in south‑brazilian leptosols

Pastagem nativa

O maior estoque de C em todas as profundidades e as frações físicas foi verificado na mata de Araucária. A pastagem nativa sem queima apresentou o menor estoque de C e N do solo na profundidade de 5–15 cm, associado ao cessar fogo e à maior densidade de pastejo.

2012

Potes et al.

GO

Cerrado

Agregação, carbono e nitrogênio em agregados do solo sob plantio direto com integração lavoura‑pecuária

Brachiaria ruziziensis,

O SPD‑ILP promoveu aumentos nos índices de agregação do solo (0–5 e 5–10 cm), nos teores de MOL (5–10 cm), COT e N (0–5 cm) e na formação de agregados estáveis em água (5–10 cm), em comparação ao SPD, sem brachiaria.

2011

Loss et al.

 

 

 

 

 

 

 

AC

Amazônia

Impacto da conversão floresta - pastagem nos estoques e na dinâmica do carbono e substâncias húmicas do solo no bioma amazônico

Brachiaria brizantha

Houve incremento nos estoques de C do solo e nos valores de δ13C do solo com o tempo de utilização da pastagem, em ambas as sucessões. A porcentagem de C derivado de pastagem foi expressiva na camada superficial do sistema com 20 anos de uso, com proporções que chegaram a 70% do C total.

2011

Araújo et al.

RS

Pampa

Carbono e nitrogênio de um argissolo vermelho sob floresta, pastagem e mata nativa

Brachiaria brizantha, pensacola e trevo

Maiores concentrações de COT, de N e foram verificadas na camada superficial, sendo estas favorecidas pela adição de resíduos vegetais e pela minimização das operações de revolvimento do solo.

2011

Pillon et al.

DF

Cerrado

Compartimentos de carbono em latossolo vermelho sob cultivo de eucalipto e fitofisionomias de Cerrado

Brachiaria brizantha marandu

Em ambas as camadas de solo, observaram-se maiores estoques de COT e de C nos compartimentos, nas áreas sob Cerrado denso e Cerrado, comparativamente àquelas cultivadas com eucalipto; houve recuperação dos estoques de C em todos os compartimentos, com o aumento do tempo de cultivo do eucalipto.

2011

Neto et al.

 MS

Pantanal

Estoques de carbono e nitrogênio em solo sob florestas nativas e pastagens no bioma Pantanal

Uruchola decumbens e pastagem nativa

As pastagens cultivadas e nativas, sob pastejo contínuo, não são capazes de acumular mais carbono no solo do que os ecossistemas naturais.

2010

Cardoso et al.

BA

Mata atlântica

Estoque de carbono do solo sob pastagem em área de tabuleiro costeiro no sul da Bahia

Brachiaria brizantha cv. Marandu

Não houve diferença significativa para os estoques de C do solo, entre os ambientes de mata, pasto degradado e pasto produtivo, com diferentes idades de uso e nas diferentes camadas de solo avaliadas.

2009

Costa et al.

MG

Cerrado

Estoques de carbono e nitrogênio em frações lábeis e estáveis da matéria orgânica de solos sob eucalipto, pastagem e cerrado no vale do Jequitinhonha - MG

Pastagem

O cultivo do eucalipto não reduziu o estoque de C e N da biomassa microbiana do solo em comparação com a do Cerrado e pastagem, e proporcionou incremento nas quantidades de C e N na matéria orgânica leve (MOL), o que contribuiu para o aumento da MOS.

2009

Pulrolnik et al.

MS

Pantanal

Atributos biológicos indicadores da qualidade do solo em pastagem cultivada e nativa no pantanal

Pastagem nativa e brachiaria decumbens

A substituição da floresta nativa por pastagem cultivada promoveu redução nos teores de COT, Cmic e qMIC e elevação da respiração basal; o sistema de pastejo contínuo em pastagem nativa promoveu redução nos teores de COT e no Cmic.

2009

Cardoso et al.

BA

Mata atlântica

Características químicas e físicas de um solo sob floresta, sistema agroflorestal e pastagem no sul da Bahia

Brachiaria decumbens

Foram encontradas correlações significativas entre o COT e atributos químicos (10-20 cm) apenas na área sob pastejo.

2006

Barreto et al.

MG

Cerrado

Estoque de carbono em sistemas agrossilvopastoril, pastagem e eucalipto sob cultivo convencional na região noroeste do estado de Minas Gerais

Brachiaria brizantha marandu

Houve diferença significativa nos teores e no estoque de carbono dos sistemas avaliados em relação ao cerrado nativo. No sistema agrosilvopastoril, foi observada uma tendência de aumento do estoque do carbono com o passar dos anos, demonstrando a eficiência do sistema em manter ou até mesmo aumentar o estoque de carbono orgânico ao longo dos anos.

2004

Das Neves et al.

Tabela 3: Avaliação de estoques de COT em apenas um sistema de produção

UF

Bioma

Título

Pastagem avaliada

Conclusão

Ano

Autores

TO

Amazônico

Dependência espacial em levantamentos do estoque de carbono em áreas de pastagens de brachiaria brizantha cv. Marandu

Brachiaria brizantha cv. Marandu

Área de pastagem de Brachiaria marandu com grau médio de degradação apresenta coeficientes de variação altos entre os valores estoque de carbono; o que comprometeu a modelagem espacial que também pode ter ocorrido devido ao baixo número de amostras realizadas (n=36).

2012

Silva Neto et al.

MG

Cerrado

Microagregados estáveis e reserva de nutrientes em latossolo vermelho sob pastagem em região de cerrado

Não informado

Apesar da baixa capacidade de reserva destes microagregados, eles tornam-se um compartimento de alta estabilidade, com maior eficiência na função de preservaros nutrientes, frente à degradação física e ao intemperismo e lixiviação.

2011

Burak et al.

MS

Cerrado

Frações lábeis e recalcitrantes da matéria orgânica em solos sob integração lavoura‑pecuária

Urochloa brizantha

Houve acúmulo no estoque de COT da camada 0–30 cm, bem como aumento no estoque de C e N nas frações lábeis e recalcitrantes da MOS.

2011

Silva et al.

SP 

Mata atlântica

Potencial de sistemas agroflorestais multiestrata para sequestro de carbono em áreas de ocorrência de floresta atlântica

Brachiaria spp

Apesar do grande potencial de sequestro de carbono dos sistemas agroflorestais, há necessidade de melhorias em suas práticas de silvicultura.

2011

Froufe et al.

GO

Cerrado

Atributos físicos, químicos e biológicos de solo de cerrado sob diferentes sistemas de uso e manejo

Não informado

Os manejos promoveram alterações na densidade do solo, volume total de poros, macroporos e resistência do solo à penetração no Neossolo e no Latossolo, houvendo pequena variação nos atributos químicos nos dois solos.

2009

Carneiro et al.

PE

Caatinga

Atributos químicos de solos sob diferentes usos em perímetro irrigado no semiárido de Pernambuco

Pastagem nativa

As áreas de fruticultura e pastagem apresentaram o menor teor de COT.

2009

Corrêa et al.

MS

Cerrado

Agregação e estabilidade de agregados do solo em sistemas agropecuários em Mato Grosso do Sul

Brachiaria decumbens

Foi observada estreita relação entre a estabilidade dos agregados e o teor de C no solo. A formação de macroagregados parece estar relacionada à presença de raízes, que são mais abundantes sob pastagem de gramíneas.

2008

Salton et al.

 SP

Mata atlântica

Soil carbon and nitrogen in pasture soil reforested with eucalyptus and guachapele

Panicum maximum

Mais de 40 % do C do solo sob o plantio misto foram estimados como sendo derivados das árvores, enquanto nos plantios puros de eucalipto e guachapele, a contribuição do C das árvores ficou em 19 e 27 %, respectivamente. A presença da leguminosa no plantio consorciado aumenta os estoques de C e N do solo. 

2008

Balieiro et al.

MG

Mata atlântica

Estoques de carbono e nitrogênio e frações orgânicas de latossolo submetido a diferentes sistemas de uso e manejo

Brachiaria decumbens

O estoque de carbono orgânico na área de eucalipto foi maior do que o determinado na área de mata. A maior parte (> 90 %) do CO está associada à fração pesada da MOS.

2007

Rangel et al.

Fonte: Elaborado pelos autores através dos artigos analisados.

Na maioria dos trabalhos, a pastagem é utilizada como padrão de referência sobre outros tipos de produção, os quais complementaram suas análises com outras abordagens, quantificando outros aspectos relacionados ao uso do solo. A maioria desses teve como foco o bioma Cerrado, o que pode ser explicado pelo grande incremento na produção de grãos nesse bioma na última década, os quais promoveram mudanças no padrão de uso do solo.

A mudança dos estoques de COT no solo resultantes da conversão de áreas de vegetação nativa para produção foram observadas em 16 estudos, contudo, apresentando grande diversidade entre os resultados. Assim, De Souza Neto et al. (2014) comparando o sequestro de COT em áreas de vegetação nativa (cerrado) e áreas de integração lavoura-pecuária, concluíram que o potencial de sequestro da área nativa é superior ao sistema integrado de produção. Diferentemente, Guareschi, Pereira e Perin (2012) concluíram que a integração lavoura-pecuária proporciona um potencial de retenção de COT no solo superior às áreas nativas de cerrado.

Essas variações nos resultados são explicadas por diferentes condições edafoclimáticas, mesmo estando inseridas no mesmo Bioma. Fatores como textura do solo, precipitação, manejo, influenciam diretamente no potencial de sequestro de carbono. De acordo com Carvalho et al. (2010), a magnitude da acumulação de C no solo depende de fatores como os tipos de culturas, a condições climáticas e da quantidade de tempo que a área está sob integração de lavoura-pecuária.

Em áreas de pastagens, Costa Junior et al. (2012) concluíram que o potencial de sequestro é semelhante ao de áreas nativas de Cerrado. No entanto, a altura de pastejo e o manejo podem proporcionar condições que maximizem o sequestro de carbono. Souza et al. (2009) concluíram que controlando a intensidade de pastejo, entre uma altura de 20 a 40 centímetros resultou em um aumento do potencial de sequestro de carbono no solo e nitrogênio, com aumento de matéria orgânica. Já Santos e Rosa (2012), destacam que as pastagens melhoradas apresentaram um potencial de sequestro de COT superior a pastagens degradadas e ao cerrado, podendo contribuir para o aumento da taxa de sequestro de carbono.

A Figura 2 mostra que o número de publicações sobre estudos que calcularam a quantidade de COT no solo em áreas de pastagens obtiveram um aumento proporcional a partir do ano de 2007, que pode ser explicado pelo momento em que os governos e opinião pública exigiram mais transparência sobre os impactos ambientais relacionados às atividades industriais, devido aos resultados de pesquisas realizadas pelo International Panel on Climate Change (IPCC) e United Nations Climate Change Conference (COP) (RUVIARO et al, 2012). Contudo, nota-se uma queda das publicações a partir de 2011, finalizando em apenas uma publicação em 2014.

Figura 2: Evolução das publicações avaliando o estoque de carbono orgânico no solo entre 2004 e 2014.
Fonte: Elaborado pelos autores através de dados da pesquisa.

Os biomas com maiores concentrações de estudos foram o Cerrado e a Mata atlântica, justificada pela abrangência geográfica e representatividade econômica de sua produção agrícola. Poucos estudos foram aplicados nos biomas Pantanal, Caatinga e Amazônia, que pode ser devido a sua localização geográfica, a existência de poucos institutos de pesquisa nessas regiões e a baixa representatividade econômica da pecuária na Caatinga.

Observou-se que a maioria dos estudos avalia as Unidades Federativas (UF) detentoras dos maiores rebanhos bovinos brasileiros, com exceção dos estados de Mato Grosso e Pará, que são de expressiva representatividade na pecuária nacional e alvo de apenas um estudo (Figura 3). O conhecimento da dinâmica do solo dessas regiões, uma vez que possui diferentes condições edafoclimáticas são extremamente necessários para a elaboração de estratégias que possibilitem maximizar o sequestro de COT no solo, reduzindo as emissões de gases de efeito estufa.

Figura 3: Artigos analisados divididos por Unidades Federativas e Biomas brasileiros.
Fonte: Elaboração própria com base nos resultados da pesquisa.

5. Considerações finais

Considerando a importância do ciclo do carbono para as mudanças climáticas, é necessária maior profundidade de estudos acerca da mensuração de impacto de atividades perturbadoras do solo, assim como das práticas que possibilitam estratégias de mitigação, pelo incremento do estoque e o sequestro de carbono.

No Brasil, a maior carência de estudos é na Região Norte, em especial os estados de Mato Grosso e Pará. Quanto aos elementos de pesquisa, reforça-se a relevância de pesquisas que analisem o sistema de ILPF, assim como a utilização de outros tipos de pastagens comumente utilizadas, tais como: panicum maximum, brachiaria brizantha cv xaraés, brachiaria humidícola.

Como contribuição da literatura científica analisada, destaca-se que a melhora do manejo em sistemas com pastagens, por meio de práticas como adubação, irrigação e rotação de culturas, ocasionaram aumento no potencial de estoque e sequestro de carbono, e em alguns casos, até mesmo com resultados melhores em comparação a vegetação nativa.

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1. Graduada em Administração (UFGD), Mestre em Agronegócios (UFGD), Doutoranda em Agronegócios (UFRGS). E-mail: gisabelle.medeiros@gmail.com

2. Graduado em Administração (UFGD), Mestre em Agronegócios (UFGD), Doutorando em Agronegócios (UFRGS). E-mail: tjflorindo@gmail.com

3. Doutor em Agronegócios (UFRGS), Professor do programa de Pós-graduação em Agronegócios, UFGD. E-mail: clandioruviaro@ufgd.edu


Revista ESPACIOS. ISSN 0798 1015
Vol. 38 (Nº 08) Año 2017

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