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Tipo do documento: Tese
Title: Balanço de gases de efeito estufa em área de cultivo de cana-de-açúcar
Other Titles: Balance of greenhouse gases in a sugarcane production area
Authors: Sant'Anna, Selenobaldo Alexinaldo Cabral de
Orientador(a): Alves, Bruno José Rodrigues
Primeiro coorientador: Boddey, Robert Michael
Primeiro membro da banca: Alves, Bruno José Rodrigues
Segundo membro da banca: Lima, Eduardo
Terceiro membro da banca: Campos, David Vilas Boas de
Quarto membro da banca: Bolonhezi, Denizart
Quinto membro da banca: Jantalia, Claúdia Pozzi
Keywords: Estoques C e N;Fertilizante;Vinhaça;Palhada;N2O e CH4;C and N stocks;Fertilizer;Vinasse;Straw;N2O and CH4
Área(s) do CNPq: Agronomia
Idioma: por
Issue Date: 25-Feb-2013
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: SANT'ANNA, Selenobaldo Alexinaldo Cabral de. Balanço de gases de efeito estufa em área de cultivo de cana-de-açúcar 2013. 77 f. Tese (Doutorado em Agronomia - Ciência do Solo). Instituto de Agronomia, Departamento de Solos, Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro, Seropédica, 2013.
Abstract: O trabalho teve como objetivo avaliar as mudanças nos estoques de C e N no solo em área de cana-de-açúcar cultivada sem queima em área antes ocupada por pastagem e quantificar as emissões de gases (N2O e CH4) e as perdas por volatilização de amônia do solo pelo uso de fertilizante e vinhaça. O estudo foi realizado em uma área de LATOSSOLO VERMELHO Eutroférrico (LVef), textura argilosa, no Município de Ribeirão Preto-SP. Para avaliação dos estoques de C e N foi considerada uma cronossequência com duas áreas de cana-de-açúcar, uma com mais de 25 anos e outra com 3 anos de cultivo respectivamente, e uma área ocupada com pastagem e outra com floresta secundária com mais de 30 anos. Os estoques de C e N foram estimados para as camadas de 0-30 cm e de 0-100 cm. Não houve diferença estatística para a profundidade 0-30 cm corrigido para massa igual de terra entre a floresta, pastagem e cana 3 anos, que somaram, respectivamente, 55,05, 48,85 e 49,96 Mg C ha-1 e 4,27, 3,74 e 3,83 Mg N ha-1. A área sob cana > 25 anos para esse intervalo de profundidade apresentou estatisticamente menores valores dos estoques de C (46,04 Mg C ha-1) e N (3,45 Mg N ha-1) em relação a floresta secundária, porém esses valores não diferiram dos outros dois sistemas de uso do solo. Na camada 0-100 cm a floresta apresentou valor significativamente maior (118,36 Mg C ha-1) do que as áreas de cana > 25 anos (103,25 Mg C ha-1) e a pastagem (102,29 Mg C ha-1). A área de cana com 3 anos apresentou estoque de C (109,97 Mg C ha-1) que não diferiu entre os três outros sistemas. A floresta e a cana com 3 anos apresentaram maiores estoque de N, respectivamente (8,52 e 8,02 Mg N ha-1), comparada com a área de cana > 25 anos (7,04 Mg N ha-1), mas não diferente da área de pastagem (7,79 Mg N ha-1), a qual não diferenciou da área de cana > 25 anos. Para as amostragens de gases e as perdas por volatilização de NH3 o trabalho foi realizado em delineamento experimental em bloco inteiramente casualizado, com seis tratamentos: CSP - controle sem palha, FSP - fertilizante sem palha, FCP - fertilizante com palha, CCP - controle com palha, VSP - vinhaça sem palha e VCP - vinhaça com palha e com cinco repetições e em três períodos de amostragens correspondentes aos anos de 2010, 2011 e 2012. Os tratamentos consistiram na aplicação de 160 m3 ha-1 de vinhaça equivalente a 59 kg N ha-1 em 2010, a 70 kg N ha-1 em 2011 e a 108 kg N ha-1 em 2012, aplicação de ureia na dose de 52 kg N ha-1em 2010 e 100 kg N ha-1 em 2011 e 2012 e controles. A variação temporal dos fluxos de N2O nos três anos foi 5,12 a 42,49 µg N-N2O m2 h-1. Em 2010 não houve diferença entre tratamentos e em 2011 e 2012 seguiram a ordem FSP = FCP > CSP = CCP = VCP = VSP. Os fatores de emissão variaram entre 0,01 e 0,4%. Os fluxos médios de CH4 foram negativos. As perdas por volatilização de NH3 nos três anos de avaliação foram menores que 15% e 2% para as doses de fertilizantes e vinhaça respectivamente. Os resultados sugerem que o plantio da cana-de-açúcar em áreas de pastagens de baixa produção não modifica significativamente os estoques de C e N do solo, mas alcançam níveis inferiores aos da floresta secundária (>30 anos). O uso da fertilização nitrogenada induz a produção de N2O do solo, assim como tende a ocorrer com a aplicação da vinhaça, e mesmo com a manutenção da palhada, os níveis de emissão são muito baixos para se atribuir a essas operações um risco de comprometimento do programa de etanol.
Abstract: The study aimed to evaluate the changes in the soil stocks of C and N under non-burnt sugarcane grown in an area previously with pasture, and to quantify greenhouse gas emissions (N2O and CH4) and ammonia volatilization losses when using fertilizer and vinasse. The study was conducted in an area of a clayey Oxisol (LVef) in Ribeirão Preto-SP. For the evaluation of C and N it was considered a chronosequence of two sugarcane areas, with 3 and 25 years of cultivation, and areas with pasture and over 30 years secondary forest. The stocks of C and N were estimated for the 0-30 cm and 0-100 cm layers. There was no statistical difference for the depth 0-30 cm, after correction for soil equal mass between forest, pasture and sugarcane of 3 years, which amounted to, respectively, 55.05, 48.85 and 49.96 Mg C ha-1 and 4.27, 3.74 and 3.83 Mg N ha-1. The area under the > 25 years sugarcane, for this depth range, showed statistically lower values of C stocks (46.04 Mg C ha-1) and N (3.45 Mg Nha-1) compared to secondary forest; but these values did not differ from the other two systems of land use. In the 0-100 cm layer, the forest showed a value significantly higher (118.36 Mg C ha-1) than the > 25 years sugarcane (103.25 Mg C ha-1) and the pasture (102.29 Mg C ha-1). The C stock (109.97 Mg C ha-1) in the 3 years sugarcane did not differ from the other systems. The forest and the 3 years sugarcane had higher N stock, respectively 8.52 and 8.02 Mg N ha-1, when compared with the sugarcane > 25 years (7.04 Mg N ha-1), but they were not different from the pasture (7.79 Mg N ha-1), which was not different from the > 25 years sugarcane. For sampling of gases and volatilization losses of NH3, a study was conducted in a completely randomized block design with six treatments: CSP-control without straw, FSP-fertilizer without straw, FCP-fertilizer with straw, CCP-control with straw, VSP-vinasse without straw and VCP-vinasse with straw, with five replications and three sampling periods in the years 2010, 2011 and 2012. The treatments consisted of applying 160 m3 ha-1 equivalent to 59 kg N ha-1 vinasse in 2010, 70 kg N ha-1 in 2011, and 108 kg N ha-1 in 2012, application of urea at a dose of 52 kg N ha-1 in 2010, and 100 kg N ha-1 in 2011 and 2012, and controls. The temporal variation of N2O fluxes in the three years was from 5.12 to 42.49 μg N2O-N m2 h-1. In 2010 there was no difference among treatments, and in 2011 and 2012 it followed the FSP = FCP > CSP = CCP = VCP = VSP order. The emission factors ranged from 0.01 to 0.4%. The average flow rates of CH4 were negative. The NH3 volatilization losses in the three years of evaluation were less than 15% and 2% for doses of fertilizers and vinasse, respectively. The results suggest that the planting of sugarcane in pastures with low production does not significantly modify the stocks of C and N in the soil, although they reach values below the secondary forest (> 30 years) ones. The usage of nitrogen fertilization induces the production of N2O from the soil; the same tends to occur with vinasse application. Also, even with the maintenance of the straw, the emission levels are too low to be credited to these practices a risk of compromising the ethanol program.
URI: https://rima.ufrrj.br/jspui/handle/20.500.14407/9027
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