A pecuária catarinense apresenta produção animal com base em distintos sistemas forrageiros, mas pouco é sabido sobre o potencial de aquecimento global (PAG) desses sistemas. O objetivo do estudo foi avaliar o PAG de quatro sistemas forrageiros: PN- Pastagem Natural; PMPastagem Natural Melhorada; PP- Pastagem Perene; e PA- Pastagem Anual. O estudo foi conduzido durante 5 anos na EPAGRI, Lages, SC, Brasil. O PAG parcial (PAGp) das pastagens foi calculado considerando a emissão anual de óxido nitroso (N2O) e metano (CH4) do solo e a taxa de sequestro de carbono anual relativa (TSR). A intensidade de emissão de gases de efeito estufa (IEGEE) foi calculada considerando o PAGp e a produção de matéria seca (MS) das pastagens. A emissão de N2O variou de 0,08 a 2,96 Mg CO2eq. ha-1 ano-1 para PN e PA, respectivamente. A PP apresentou o menor influxo de CH4 no solo (-0,018 Mg CO2eq. ha-1 ano- 1), diferindo de PM e PN. A TSR foi negativa para PN, PM e PP indicando potencial mitigador em relação a PA. A produção de MS variou de 6,62 a 13,04 Mg ha-1 para PN e PP, respectivamente. Apesar das diferenças na produtividade, a IEGEE não diferiu entre as pastagens. Os sistemas forrageiros não diferiram quanto ao PAGp, independentemente do manejo do solo e do pasto. Sequestro de Carbono, Manejo de Pastagens, Gases do Efeito Estuf

BALDISSERA, T. C.

CAMACHO, P. G.

GARAGORRY, F. C.

PINTO, C. E.

SBRISSIA, A. F.

SCHIRMANN, J.

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  632 POTENCIAL DE AQUECIMENTO GLOBAL DE SISTEMAS FORRAGEIROS    Janquieli Schirmann1 , Pedro Garzon Camacho2, Cassiano Eduardo Pinto3*, Tiago Celso Baldissera3, Fábio Cervo Garagorry4, André Fischer Sbrissia2.   1 Bolsista extensão nível B, Projeto Nexus II CNPq 441396/2017-8. 2Universidade do Estado de Santa Catarina, Lages, Santa Catarina, Brasil. 3 Empresa de Pesquisa Agropecuária e Extensão Rural de Santa Catarina, Lages, Santa Catarina, Brasil.  4 Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária Bagé, Rio Grande do Sul, Brasil. *Autor para correspondência: Epagri/Estação Experimental de Lages, CP 181, Lages, SC, CEP:88.500-000, 49 32896400, cassiano@epagri.sc.gov.br.  RESUMO A pecuária catarinense apresenta produção animal com base em distintos sistemas forrageiros, mas pouco é sabido sobre o potencial de aquecimento global (PAG) desses sistemas. O objetivo do estudo foi avaliar o PAG de quatro sistemas forrageiros: PN- Pastagem Natural; PM- Pastagem Natural Melhorada; PP- Pastagem Perene; e PA- Pastagem Anual. O estudo foi conduzido durante 5 anos na EPAGRI, Lages, SC, Brasil. O PAG parcial (PAGp) das pastagens foi calculado considerando a emissão anual de óxido nitroso (N2O) e metano (CH4) do solo e a taxa de sequestro de carbono anual relativa (TSR). A intensidade de emissão de gases de efeito estufa (IEGEE) foi calculada considerando o PAGp e a produção de matéria seca (MS) das pastagens. A emissão de N2O variou de 0,08 a 2,96 Mg CO2eq. ha-1 ano-1 para PN e PA, respectivamente. A PP apresentou o menor influxo de CH4 no solo (-0,018 Mg CO2eq. ha-1 ano-1), diferindo de PM e PN. A TSR foi negativa para PN, PM e PP indicando potencial mitigador em relação a PA. A produção de MS variou de 6,62 a 13,04 Mg ha-1 para PN e PP, respectivamente. Apesar das diferenças na produtividade, a IEGEE não diferiu entre as pastagens. Os sistemas forrageiros não diferiram quanto ao PAGp, independentemente do manejo do solo e do pasto.   Palavras-chave: Sequestro de Carbono, Manejo de Pastagens, Gases do Efeito Estufa.  GLOBAL WARMING POTENTIAL OF FORAGE SYSTEMS FOR LIVESTOCK  ABSTRACT Animal production in the State of Santa Catarina is based on different forage systems, but little is known about the global warming potential (GWP) of these systems. This study aimed to   633 evaluate the GWP of four forage systems: PN- Natural Pasture; PM- Improved Natural Pasture; PP- Perennial Pasture; and PA- Annual Pasture. The study was developed for 5 years at EPAGRI, Lages, SC, Brazil. The partial GWP (GWPp) of pastures was calculated considering the annual emission of nitrous oxide (N2O) and methane (CH4) from the soil and the relative annual carbon sequestration rate (RSR). The greenhouse gas emissions intensity (GHGI) was calculated considering the GWPp and the pasture's dry matter production (DM). The N2O emission ranged from 0.08 to 2.96 Mg CO2eq. ha-1 year-1 for PN and PA, respectively. The PP showed the lowest influx of CH4 (-0.018 Mg CO2eq. ha-1 year-1), differing from PM and PN. The RSR was negative for PN, PM and PP, indicating a mitigating potential in relation to PA. The DM production ranged from 6.62 to 13.04 Mg ha-1 for PN and PP, respectively. Despite differences in productivity, GHGI did not differ among pastures. The forage systems did not differ in terms of GWPp, regardless of soil and pasture management. Keywords: Carbon Sequestration, Pastures Management, Greenhouse Gases.  INTRODUÇÃO A pecuária é um importante setor da economia brasileira representando 32% do PIB do agronegócio (CNA, 2000). Apesar da sua importância econômica, ela é uma fonte de gases do efeito estufa (GEE), respondendo por 76% das emissões do setor agropecuário brasileiro (SEEG8, 2020). Dentre os GEE emitidos pela pecuária destaca-se a emissão de metano (CH4) entérico pelos bovinos, que representa 61 % da emissão do setor agrícola (SEEG8, 2020). Além deste gás, a produção pecuária favorece a emissão de óxido nitroso (N2O), oriundo da aplicação de fontes nitrogenadas no solo, como os dejetos (esterco e urina) dos animais e de fertilizantes minerais, como a uréia.  Apesar da pecuária emitir GEE, ela pode promover o sequestro de carbono (C) no solo, principalmente em pastagens produtivas bem manejadas. O sequestro de C pode compensar totalmente as emissões de GEE, atuando como dreno de C. O relatório brasileiro de 2020 do Sistema de Estimativa de Emissões de Gases do Efeito Estufa (SEEG) aponta que no ano de 2019 o balanço de C em pastagens bem manejadas foi negativo, mitigando -96,3 Mt CO2eq., enquanto que pastagens degradadas emitiram 47,8 Mt CO2eq. (SEEG8, 2020). Atualmente, o Brasil apresenta 159,5 milhões de hectares de pastagens (IBGE, 2017), dos quais 70 % encontram-se com sinais aparentes de  degradação (DIAS-FILHO, 2014). A recuperação de seu potencial produtivo pode evitar que GEE sejam emitidos, atuando como drenos. Para isso, boas práticas de manejo do solo e da pastagem devem ser adotadas.    634 No estado Catarinense, existe uma diversidade de sistemas forrageiros utilizados para produção animal, variando entre pastagens naturais, anuais e perenes. Atualmente, inexistem informações sobre a emissão de GEE e do sequestro de C desses sistemas para a realidade catarinense. Essas informações são de extrema importância, pois a partir delas pode-se escolher sistemas produtivos e que mitiguem a emissão de GEE. Avaliar o potencial de aquecimento global (PAG) de sistemas forrageiros é relevante, pois práticas de manejo como fertilização e adição de leguminosas na pastagem que por vezes aumentam a emissão de GEE do solo, também promovem maior sequestro de C e podem compensar a emissão de GEE do sistema. Diante do exposto, o objetivo do estudo foi avaliar o PAG de sistemas forrageiros utilizados para a produção pecuária.   METODOLOGIA O estudo foi desenvolvido na Estação Experimental da Epagri, localizada no município de Lages, SC, Brasil (50.18ºW, 27.47ºS; 920 m de altitude). O clima da região é mesotérmico úmido (Cfb) segundo classificação de Köppen. O solo é classificado como um  Cambissolo Húmico Alumínico típico (EMBRAPA, 2013). Os sistemas forrageiros avaliados foram: Pastagem Natural (PN) com  predomínio de Andropogon lateralis Nees (capim-caninha), sem histórico de ações antrópicas como fertilização, calagem e roçada; Pastagem Natural Melhorada (PM) com introdução de espécies como Trifolium repens (trevo-branco), Trifolium pratense L. (trevo-vermelho), Lolium multiflorum Lam. (cv Inia camaro), Dactylis glomerata L. (datiles), Lotus corniculatus L. (cornichão) e Holcus lanatus L. (capim lanudo); Pastagem Anual (PA) com cultivo de Pennisetum glaucum (Milheto) no verão e L. multiflorum no inverno, com preparo convencional do solo antes da semeadura; e Pastagem Perene (PP) composta principalmente por Cynodon dactylon (Jiggs) e apresentando também espécies como T. repens (trevo-branco) e L. multiflorum (azevém) no inverno. Na PM, PA e PP a fertilização é realizada no inverno (200 kg ha-1 da formulação 9-33-12 + 400 kg de ureia em cobertura) e no verão (300 kg ha-1 da formulação 9-33-12  + 400 kg de ureia em cobertura, para PP, PM e 200 kg ha-1 da formulação 9-33-12  + 400 kg de ureia em cobertura). A área experimental de cada repetição (piquete) correspondeu a 850 m2 na PN e 1800 m2 para PM, PA e PP. As avaliações dos fluxos de N2O e CH4 do solo foram realizadas durante o período de 8/12/2019 a 9/12/2020, por meio de câmaras estáticas (EMBRAPA FLORESTAS, 2014). A   635 emissão acumulada dos GEE foi calculada pela integração da área sob a curva estabelecida pela interpolação trapezoidal dos fluxos diários dos gases. A coleta de solo para determinação do teor de carbono (C) orgânico e da densidade foi realizada em setembro/2020, em duas faces da trincheira, sendo abertas uma trincheira por repetição, totalizando quatro trincheiras por tratamento, até 1 m de profundidade. Os teores de C orgânico foram determinados pelo método  de oxidação da matéria orgânica via úmida (TEDESCO et al., 1995). O estoque de C foi calculado em massa de solo equivalente (ELLERT; BETTANY, 1995). O potencial de aquecimento global parcial (PAGp) foi calculado levando-se em consideração a taxa de sequestro de C anual relativa (TSR) somada às emissões anuais de N2O e CH4 do solo em quantidades equivalentes de CO2 (CO2eq). Levou-se em consideração o potencial de aquecimento global das moléculas de N2O e de CH4 (IPCC, 2014). A TSR foi calculada pela diferença no estoque de C da PP, PM e PN em relação à PA, dividida por 5 anos de duração do experimento (2015-2020). O PAG é parcial, pois não leva em consideração a emissão de CH4 entérico dos bovinos e as emissões relativas às operações agrícolas. A produção de MS foi avaliada mediante estimativa visual da dupla amostragem (HAYDOCK; SHAW, 1975). A intensidade de emissão de gases de efeito estufa (IEGEE) foi calculada dividindo-se o PAGp pela quantidade de matéria seca produzida em cada pastagem. O delineamento experimental foi de blocos aninhados em cada sistema forrageiro. Os dados foram submetidos à ANOVA e, quando significativos (P<0,05), as médias foram comparadas pelo teste de Tukey a 5% de significância, por meio do programa estatístico R.  RESULTADOS A emissão anual de N2O variou de 0,08 a 2,56 Mg CO22eq. ha-1 (Tabela 1). A PA apresentou a maior emissão de N2O seguida da PP, PM e PN. O solo das pastagens apresentou influxo de CH4, com valores variando de -0,018 a -0,084 Mg CO2eq. ha-1 ano-1 (Tabela 1). O menor influxo de CH4 foi observado na  PP, que diferiu da PM e PN. A TSR variou de -2,06 a -19,12 Mg CO2eq. ha-1 ano-1 (Tabela 1). Apesar da TSR não ter diferido entre PN, PM, PP, ela foi negativa, indicando sequestro de C no solo em relação a PA. O PAGp variou de -19,10 a 2,51 Mg CO2eq. ha-1 ano-1 (Tabela 1) e não diferiu entre as pastagens. A produção de MS foi maior na PP (13,04 Mg ha-1), seguida da PA (9,77 Mg ha-1) e PM (9,55 Mg ha-1), que não diferiram entre si, sendo a menor produção observada na PN (6,62 Mg ha-1). A IEGEE variou de 0,26 a -2,02 kg CO2eq. Mg MS-1 (Tabela 1) e não diferiu entre as pastagens.    636  Tabela 1. Potencial de aquecimento global parcial (PAGp) e Intensidade de emissão de gases de efeito estufa (IEGEE) da Pastagem Natural (PN), Pastagem Natural Melhorada (PM), Pastagem Perene (PP) e Pastagem Anual (PA). Pastagens   N2O CH4 TSR1 PAGp   MS   IEGEE   Mg CO2eq. ha-1 ano-1   Mg ha-1   PAGp/MS PN   0,08 d -0,065 b -19,12 a -19,10 a    6,62 c    -2,02 a PM   1,03 c -0,084 b -2,06 a -1,12 a   9,55 b   -0,12 a PP   1,95 b -0,018 a -17,32 a -15,38 a   13,04 a   -1,18 a PA   2,56 a -0,052 ab - 2,51 a   9,77 b    0,26 a 1 TSR: Taxa de sequestro relativa.  DISCUSSÃO A emissão de N2O do solo da PA foi 33,7 vezes maior comparando-se com a PN. A fertilização nitrogenada e o revolvimento do solo podem ter promovido maiores emissões de N2O. A adição de fertilizantes nitrogenados eleva as concentrações de amônio e nitrato no solo, que estimula a atividade de bactérias nitrificadoras e desnitrificadoras, responsáveis pela emissão de N2O (BATEMAN & BAGGS, 2005). Já o preparo convencional do solo acelera a mineralização da matéria orgânica, reduzindo a concentração de O2 e disponibilizando substratos para os processos microbianos de nitrificação e desnitrificação (RUAN; ROBERTSON, 2013). A baixa emissão de N2O observada no solo da PN pode ser atribuída a não fertilização nitrogenada da pastagem, que limitou a produção e emissão de N2O do solo. O melhoramento da pastagem natural com adição de espécies hibernais e fertilização nitrogenada promoveu maiores emissões de N2O na PM em relação a PN.  O solo dos sistemas forrageiros apresentou influxo CH4 indicando que o processo de metanotrofia predominou sobre o processo de metanogênese. O solo da PP apresentou menor valor de CH4 oxidado, sendo 4,1 vezes inferior à média da PN e da PM. A menor oxidação de CH4 pode estar relacionada a maior densidade do solo na PP. As densidades do solo na camada de 10 cm foram: 1,10, 1,14, 1,24 e 1,39 g dm-3 para PM, PN, PA e PP, respectivamente. A densidade apresenta uma relação inversa com a difusividade de CH4 e O2 no solo e, consequentemente, com a taxa de oxidação de CH4.  A TSR foi negativa, indicando que a PP, PN e PM sequestraram C no solo em relação a PA. O revolvimento frequente e a presença de solo descoberto até a estabilização da pastagem   637 favoreceu as perdas de C em PA. Parte do C estocado durante o período de cultivo é perdido quando há mobilização do sola para a semeadura. Por outro lado, a presença permanente de plantas na PP, PN e PM promove a adição frequente de C no solo. A TSR não diferiu entre PN, PM e PP. A hipótese era que os sistemas PP e PM promovessem maior sequestro de C no solo em relação a PN. A fertilização nitrogenada e a adição de outras espécies na pastagem aumentam a produção de massa vegetal, levando a maior entrada de C no solo.   A produção de MS da PP foi 1,3 vezes maior que a média da PM e PA e quase 2 vezes maior que a produção da PN. A PP é composta principalmente por Jiggs, forrageira de alta produção de biomassa vegetal. A produção de MS da PM foi 3 Mg ha-1 maior que a da PN. A fertilização do solo e a introdução de forrageiras como o azevém e os trevos (branco e vermelho) contribuíram para uma maior produção de forragem na PM. Importante destacar que a produção de MS da PM não diferiu da PA, demonstrando o grande potencial de produção de forragem que o melhoramento da pastagem natural proporciona.  O PAGp e a IEGEE não diferiram entre as pastagens, possivelmente em virtude da grande influência TSR no cálculo do PAGp. Apesar disso, existiu uma tendência da PN, PM e PP apresentarem maiores potenciais mitigadores em relação a PA. Esses resultados estão relacionados à compensação das emissões de GEE do solo pelo sequestro de C realizado nestas pastagens.   CONCLUSÃO O revolvimento e a fertilização do solo favoreceram maiores emissões de N2O na PA. O influxo CH4 no solo foi menor na PP em relação a PM e PN. A taxa de sequestro de C relativa foi negativa para PN, PM e PP quando comparada a PA, indicando potencial mitigador desses sistemas. Os sistemas forrageiros não diferiram quanto aos PAGp e as IEGEE, independentemente do manejo do solo e do pasto. AGRADECIMENTOS Os Autores agradecem o financiamento pelo projeto Nexus II CNPq 441396/2017-8 para realização deste trabalho.  REFERÊNCIAS BATEMAN, E. J.; BAGGS, E. M. Contributions of nitrification and denitrification to N2O emissions from soils at different water-filled pore space. Biology and Fertility of Soils, v. 41, p. 379-388, 2005.    638 CONFEDERAÇÃO DA AGRICULTURA E PECUÁRIA DO BRASIL – CNA. 2020. Disponível em: https://www.cnabrasil.org.br/cna/panorama-do-agro#:~:text=Em%202019%2C%20a%20soma%20de,R%24%20494%2C8%20bilh%C3%B5es. Acesso: 15 de abr., 2021.  DIAS-FILHO, M. B. Diagnóstico das pastagens no Brasil. Documentos. Embrapa. Amazônia Oriental, ISSN 1983-0513; 402. 2014.  ELLERT, B. H.; BETTANY, J. R. Calculation of organic matter and nutrients stored in soils under contrasting management regimes. Canadian Journal of Soil Science, v. 75, n. 4, p. 529-538, 1995.  EMPRESA BRASILEIRA DE PESQUISA AGROPECUÁRIA - EMBRAPA. Sistema Brasileiro de Classificação de Solos. SANTOS, Humberto Gonçalves et al. (eds.) 3 ed. Brasília: EMBRAPA, 2013.   EMBRAPA FLORESTAS. Protocolo para medição de fluxos de gases de efeito estufa do solo. ZANATTA, Josiléia Acordi et al. (eds.) 1 ed. Colombo: EMBRAPA FLORESTAS, 2014.  HAYDOCK, K. P.; SHAW, N. H. The comparative yield method for estimating dry matter yield of pasture. Australian Journal of Experimental Agriculture and Animal Husbandry, v. 15, p. 66-70, 1975.  INSTITUTO BRASILEIRO DE GEOGRAFIA E ESTATÍSTICA - IBGE. Censo Agro 2017: Resultados definitivos, utilização das terras no Brasil. 2017.   IPCC. Climate Change 2014: Synthesis Report. Contribution of Working Groups I, II and III to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change. Geneva: Switzerland, 2014. 151 p.  RUAN, L.; ROBERTSON, P. G. Initial nitrous oxide, carbon dioxide, and methane costs of converting conservation reserve program grassland to row crops under no-till vs. conventional tillage. Global Change Biology, v. 19, p. 2478–2489, 2013.   SEEG8. Análises das emissões brasileiras de gases de efeito estufa e suas implicações para as metas de clima do Brasil 1970-2019. 2020. 41 p.  TEDESCO, M. J.; et al. Análise de solo, plantas e outros materiais. 2.ed. Porto Alegre, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, 1995. 174p. (Boletim Técnico de Solos, 5).  

Potencial de aquecimento global de sistemas forrageiros.

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Potencial de aquecimento global de sistemas forrageiros.

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