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Tipo do documento: Dissertação
Title: Produção de capim elefante (Pennisetum purpureum Schum.) para fins energéticos no Cerrado: Resposta à adubação nitrogenada e idade de corte
Other Titles: Production of elephant grass (Pennisetum purpureum Schum.) for energy purposes in the Cerrado: Response to nitrogen fertilization and harvesting age
Authors: Flores, Rilner Alves
Orientador(a): Caballero, Segundo Sacramento Urquiaga
Primeiro coorientador: Alves, Bruno José Rodrigues
Keywords: biomassa;15N;bioenergia;biomass;15N;bioenergy
Área(s) do CNPq: Agronomia
Idioma: por
Issue Date: 27-Nov-2009
Publisher: Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro
Sigla da instituição: UFRRJ
Departamento: Instituto de Agronomia
Programa: Programa de Pós-Graduação em Agronomia - Ciência do Solo
Citation: FLORES, Rilner Alves. Produção de capim elefante (Pennisetum purpureum Schum.) para fins energéticos no Cerrado: Resposta à adubação nitrogenada e idade de corte. 2009. 26 f. Dissertação (Mestrado em Agronomia, Ciência do Solo) - Instituto de Agronomia, Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro, Seropédica - RJ, 2009.
Abstract: A espécie capim elefante (Pennisetum purpureum Schum.) está entre as gramíneas de maior capacidade de acumulação de matéria seca, possuindo também características qualitativas favoráveis para uso na produção de energia como altos teores de fibras, alta relação C/N, alto poder calorífico e baixo teores de cinzas. Contudo, o objetivo deste trabalho foi avaliar genótipos de capim elefante eficiente para fixação biológica de nitrogênio (FBN), e adequar à época de corte e o manejo da fertilização nitrogenada para alta produção de biomassa para uso com fins energéticos em condições edafoclimáticas do Cerrado. Foram realizados dois estudos de campo, em área de Latossolos, no município de Gurupi-TO. O delineamento experimental, nos dois experimentos, foi de blocos ao acaso, em parcelas subdivididas e com quatro repetições. No primeiro estudo, avaliaram-se dois genótipos de capim elefante: Roxo e Paraíso, fertilizados ou não com adubação nitrogenada. Foi realizado apenas um corte do capim elefante, aos 180 dias após o plantio, com o intuito de avaliar a produção de biomassa, a eficiência da FBN e a qualidade do material produzido. No segundo estudo, avaliou-se o efeito da fertilização nitrogenada na determinação da melhor época de corte do capim elefante para alta produção, eficiência da FBN e qualidade da biomassa, onde o genótipo utilizado foi o Paraíso. No primeiro estudo a produção de matéria seca (MS) dos dois genótipos variou entre 30 e 42 Mg MS ha-1. No segundo estudo, houve ajuste quadrático para os níveis de adubação nitrogenada para produção de MS, onde a maior produção foi obtida com 50 kg de N ha-1, sendo de 32 Mg MS ha-1, e a melhor época para a produção de biomassa foi a do corte realizado aos 180 dias após o plantio, produzindo em média 34 Mg MS ha-1. Em relação ao N-total acumulado, os valores variaram entre 347 e 539 kg ha-1 no primeiro estudo, onde o genótipo Roxo acumulou mais nitrogênio na parte aérea em relação ao genótipo Paraíso. No segundo estudo avaliando o efeito da fertilização nitrogenada, o acúmulo de N variou entre 323 e 403 kg ha-1, sendo a dose de 50 kg ha-1 de N a que mais promoveu acumulou de N pela planta. O maior acúmulo de N foi observado no maior intervalo de corte (180 dias após o plantio) cerca de 422 kg N ha-1. Em relação a eficiência da FBN nas condições de estudo dos dois experimentos, a contribuição foi inferior a 10%, condizente com a alta fertilidade do solo da área de estudo. A relação C/N, relação colmo/folha (C/F), teores de fibras, teores de fósforo e potássio, e poder calorífico apresentado pelo capim elefante no que diz respeito à qualidade do material produzido, em geral, não foram influenciados pela diferença das condições de manejo do capim elefante. Em média, a relação C/N foi de 40, a relação C/F foi cerca de 5 e o poder calorífico foi cerca de 4.000 kcal/kg em ambos os estudos realizados. Já em relação aos teores de fibras produzidas, o genótipo Paraíso foi superior ao genótipo Roxo, produzindo acima de 60% enquanto que o Roxo produziu cerca de 50%. Para os teores de cinzas produzidos, estiveram próximos aos níveis geralmente encontrados nas plantas, cerca de 5% em média. Desta forma, o capim elefante apresentou características qualitativas e quantitativas positivas para ser utilizado na produção de energia renovável em região de Cerrado, sendo os genótipos Roxo e Paraíso altamente promissores para esse fim.
Abstract: The elephant grass species (Pennisetum purpureum Schum.) is among the grasses of greater capacity for dry matter accumulation, but it also has favorable quality characteristics for use in energy production, such as high fiber content, high C/N ratio, high calorific value and low ash content. However, the objective of this study was to assess elephant grass genotypes efficient for biological nitrogen fixation (BNF), and to conform the harvesting time and nitrogen fertilization management for high production of biomass for usage as an energy source in the soil and environmental conditions of the Cerrado. Two field studies were conducted in areas of Oxisols, located in the municipality of Gurupi, Tocantins State, Brazil. Both experiments were set as randomized block split plot with four replications. The first study evaluated two genotypes of elephant grass: Purple and Paradise, fertilized or not with nitrogen. It was conducted only one cut of elephant grass, 180 days after planting, in order to evaluate the biomass production, efficiency of BNF, and the quality of the material produced. In the second study it was evaluated the effect of nitrogen fertilization in determining the best time to harvest the grass for high production, efficiency of BNF, and quality of biomass. The grass genotype used was the Paradise. In the first experiment, the production of dry matter (DM) of the two genotypes ranged between 30 and 42 Mg DM ha-1. In the second one, a quadratic adjustment for levels of nitrogen fertilization for production of DM was performed, where highest production was obtained with 50 kg N ha-1, resulting in 32 Mg DM ha-1, and the best harvesting time for biomass production was at 180 days after planting, producing an average of 34 Mg DM ha-1. In relation to the total N accumulated, values ranged between 347 and 539 kg ha-1 in the first experiment, where the genotype Purple accumulated more shoot nitrogen in relation to genotype Paradise. In the second experiment evaluating the effect of nitrogen fertilization, the N accumulation ranged between 323 and 403 kg ha-1, and the dosage of 50 kg ha-1 N promoted most N accumulation by the plant. The greatest accumulation of N was observed in the largest harvest interval (180 days after planting), of about 422 kg N ha-1. Regarding the BNF efficiency in the study conditions of both experiments, the contribution was less than 10%, consistent with the high soil fertility of the area in study. The C/N ratio, leaf / stem ratio (C/F), soluble fiber, phosphorus and potassium levels, and calorific value presented by the elephant grass with regard to the quality of material produced, in general, were not affected by difference of the management conditions of the elephant grass. On average, the C/N ratio was of 40, the C/F was around 5, and the calorific value was of about 4.000 kcal / kg, in both experiments. In relation to the levels of fiber produced, the genotype Paradise was higher than the Purple, producing over 60%, while the Purple produced about 50%. The contents of ash produced were close to those usually found in grass plants, about 5% on average. Thus, the elephant grass presented qualitative and quantitative characteristics that were positive for its usage in renewable energy production in the Cerrado region, and the genotypes Purple and Paradise were highly promising for this. .
URI: https://rima.ufrrj.br/jspui/handle/20.500.14407/10720
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