Caracterização do acúmulo de carbono orgânico no solo em produção de soja (Glycine max L.) irrigada no MATOPIBA

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Antedomenico, Lucas Camargo
Data de Publicação: 2024
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
Texto Completo: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/11/11152/tde-09052024-074045/
Resumo: Aproximadamente 79% das emissões globais de GEE vieram dos setores de energia, indústria, transporte, agricultura, silvicultura e outros usos do solo (AFOLU) em 2019. Mesmo assim, em decorrência da segurança alimentar, o setor primário sofre pressões para aumentar a eficiência na cadeia produtiva por meio de etapas sustentáveis, as quais incluem menor emissão de GEE e, quando possível, a remoção dos gases CO2, CH4 e N2O da atmosfera. A irrigação é uma alternativa capaz de inserir carbono no solo através do aumento de produtividade, garantindo maior rentabilidade, melhora nos índices de químico-físicos do solo e diminuição da pegada de carbono. Todavia, experimentos para avaliação do carbono orgânico podem levar até 20 anos, inviabilizando o processo analítico. Isso promove o uso de modelos de simulação para estudar o comportamento passado e/ou futuro do estoque de carbono no solo. Desta forma, este trabalho objetivou simular a taxa de acúmulo de carbono no solo em diferentes lâminas de cultivo de soja irrigada no município de São Desidério-BA via modelo CROPGRO-SOYBEAN do Decision Support System for Agrotechnology Transfer (DSSAT). Foram selecionados dois pontos amostrais no município e cinco tratamentos de soja irrigada no período de 20 anos de cultivo (2000 até 2019) para avaliação, ano a ano, do balanço de carbono anual (BCS) e taxa anual de acúmulo de carbono no solo (TA). Os tratamentos foram (1) soja sequeiro, (2) soja irrigada com a aplicação de água de 45% da evapotranspiração de cultura, (3) soja irrigada com aplicação de 75% da evapotranspiração de cultura, (4) soja irrigada com aplicação de 100% da evapotranspiração de cultura e (5) soja irrigada com aplicação de 110% da evapotranspiração de cultura. Os experimentos foram simulados sob sistema de irrigação pivô central e submetidos as etapas: cálculo do balanço hídrico sequencial climatológico e de irrigação para obtenção das lâminas, cálculo de produtividade (Y) no programa DSSAT, cálculo de BCS e TA pelo uso da metodologia Verra VM0042. Os resultados foram comparados pelo teste ANOVA e Tukey, ambos a 5% de significância. Como resultado, observou-se que os tratamentos 1 e 2 (SI e 45%ETC) não diferiram em produtividade e taxa de acúmulo de carbono no solo entre si, demonstrando manutenção e queda de C no estoque inicial do solo para o CAR1 e CAR2, respectivamente. Os tratamentos 3 e 4 (75%ETC e 100%ETC) também não diferiram entre si e resultaram em acúmulo de C no solo para ambas as localidades. O tratamento 5 (110%ETC) diferiu de todos os demais, acusando a maior taxa de acúmulo de C para as duas coordenadas. Pode-se afirmar que o sistema de produção da soja realizado na maior parte da região do oeste baiano não garante a sustentabilidade da matéria orgânica, podendo contribuir com sua remoção e, consequentemente, com o aumento do efeito estufa, todavia análise entre tratamentos demonstrou o uso de irrigação é capaz de incrementar o C do solo se assegurado que as lâminas sejam aplicadas a partir de 75% da necessidade de água potencial da cultura (75%ETC).
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spelling Caracterização do acúmulo de carbono orgânico no solo em produção de soja (Glycine max L.) irrigada no MATOPIBAEvaluation of soil organic carbon accumulation in irrigated soybean production using a model approach - MATOPIBA CerradoGlycine max L.Glycine max L.Efeito estufaEstoque de carbono no soloGreenhouse effectIrrigaçãoIrrigationModelagemModellingProdutividadeSoil organic carbon stockSoybean grain yieldAproximadamente 79% das emissões globais de GEE vieram dos setores de energia, indústria, transporte, agricultura, silvicultura e outros usos do solo (AFOLU) em 2019. Mesmo assim, em decorrência da segurança alimentar, o setor primário sofre pressões para aumentar a eficiência na cadeia produtiva por meio de etapas sustentáveis, as quais incluem menor emissão de GEE e, quando possível, a remoção dos gases CO2, CH4 e N2O da atmosfera. A irrigação é uma alternativa capaz de inserir carbono no solo através do aumento de produtividade, garantindo maior rentabilidade, melhora nos índices de químico-físicos do solo e diminuição da pegada de carbono. Todavia, experimentos para avaliação do carbono orgânico podem levar até 20 anos, inviabilizando o processo analítico. Isso promove o uso de modelos de simulação para estudar o comportamento passado e/ou futuro do estoque de carbono no solo. Desta forma, este trabalho objetivou simular a taxa de acúmulo de carbono no solo em diferentes lâminas de cultivo de soja irrigada no município de São Desidério-BA via modelo CROPGRO-SOYBEAN do Decision Support System for Agrotechnology Transfer (DSSAT). Foram selecionados dois pontos amostrais no município e cinco tratamentos de soja irrigada no período de 20 anos de cultivo (2000 até 2019) para avaliação, ano a ano, do balanço de carbono anual (BCS) e taxa anual de acúmulo de carbono no solo (TA). Os tratamentos foram (1) soja sequeiro, (2) soja irrigada com a aplicação de água de 45% da evapotranspiração de cultura, (3) soja irrigada com aplicação de 75% da evapotranspiração de cultura, (4) soja irrigada com aplicação de 100% da evapotranspiração de cultura e (5) soja irrigada com aplicação de 110% da evapotranspiração de cultura. Os experimentos foram simulados sob sistema de irrigação pivô central e submetidos as etapas: cálculo do balanço hídrico sequencial climatológico e de irrigação para obtenção das lâminas, cálculo de produtividade (Y) no programa DSSAT, cálculo de BCS e TA pelo uso da metodologia Verra VM0042. Os resultados foram comparados pelo teste ANOVA e Tukey, ambos a 5% de significância. Como resultado, observou-se que os tratamentos 1 e 2 (SI e 45%ETC) não diferiram em produtividade e taxa de acúmulo de carbono no solo entre si, demonstrando manutenção e queda de C no estoque inicial do solo para o CAR1 e CAR2, respectivamente. Os tratamentos 3 e 4 (75%ETC e 100%ETC) também não diferiram entre si e resultaram em acúmulo de C no solo para ambas as localidades. O tratamento 5 (110%ETC) diferiu de todos os demais, acusando a maior taxa de acúmulo de C para as duas coordenadas. Pode-se afirmar que o sistema de produção da soja realizado na maior parte da região do oeste baiano não garante a sustentabilidade da matéria orgânica, podendo contribuir com sua remoção e, consequentemente, com o aumento do efeito estufa, todavia análise entre tratamentos demonstrou o uso de irrigação é capaz de incrementar o C do solo se assegurado que as lâminas sejam aplicadas a partir de 75% da necessidade de água potencial da cultura (75%ETC).Approximately 79% of global GHG emissions came from the energy, industry, transportation, agriculture, forestry, and other land use (AFOLU) sectors in 2019. Even so, as a result of food security, the primary sector is under pressure to increase efficiency in the production chain through sustainable steps, which include lower GHG emissions and, when possible, the removal of CO2, CH4 e N2O gases from the atmosphere. Irrigation is an alternative capable of inserting carbon into the soil through increased productivity, ensuring greater profitability, improvement in soil chemistry and reduction of the carbon footprint. However, experiments to evaluate organic carbon can take up to 20 years, making the analytical process unfeasible. This promotes the use of simulation models to study the past and/or future behavior of soil carbon stocks. Thus, this work aimed to simulate the rate of carbon accumulation in the soil in different irrigated soybean crop depths in the municipality of São Desidério-BA using the CROPGRO-SOYBEAN model of the Decision Support System for Agrotechnology Transfer (DSSAT). Two sampling points in the municipality and five treatments of irrigated soybean in the 20-year period of cultivation (2000 to 2019) were selected for evaluation, year by year, of the annual carbon balance (BCS) and annual rate of soil carbon accumulation (TA). The treatments were (1) rainfed soybean, (2) irrigated soybean with the application of water of 45% of the crop evapotranspiration, (3) irrigated soybean with application of 75% of the crop evapotranspiration, (4) irrigated soybean with application of 100% of the crop evapotranspiration and (5) irrigated soybean with the application of 110% of the crop evapotranspiration. The experiments were simulated under a center pivot irrigation system and submitted to the following steps: calculation of the sequential climatological and irrigation water balance to obtain the blades, calculation of productivity (Y) in the DSSAT program, calculation of BCS and TA using the Verra VM0042 methodology. The results were compared using the ANOVA and Tukey tests, both at 5% significance. As a result, it was observed that treatments 1 and 2 (SI and 45%ETC) did not differ in yield and rate of soil carbon accumulation among themselves, demonstrating maintenance and decrease of C in the initial soil stock for CAR1 and CAR2, respectively. Treatments 3 and 4 (75%ETC and 100%ETC) also did not differ from each other and resulted in C accumulation in the soil for both locations. Treatment 5 (110%ETC) differed from all the others, with the highest rate of C accumulation for the two coordinates. It can be stated that the soybean production system carried out in most of the western region of Bahia does not guarantee the sustainability of organic matter, and may contribute to its removal and, consequently, to the increase of the greenhouse effect, however analysis between treatments showed that the use of irrigation is capable of increasing soil C if it is ensured that the depths are applied from 75% of the potential water requirement of the crop (75% ETC).Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPMarques, Patricia Angélica AlvesAntedomenico, Lucas Camargo2024-02-19info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttps://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/11/11152/tde-09052024-074045/reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USPLiberar o conteúdo para acesso público.info:eu-repo/semantics/openAccesspor2024-05-09T18:14:02Zoai:teses.usp.br:tde-09052024-074045Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.plvirginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.bropendoar:27212024-05-09T18:14:02Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false
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Estoque de carbono no solo
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Irrigação
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Modelagem
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Produtividade
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description Aproximadamente 79% das emissões globais de GEE vieram dos setores de energia, indústria, transporte, agricultura, silvicultura e outros usos do solo (AFOLU) em 2019. Mesmo assim, em decorrência da segurança alimentar, o setor primário sofre pressões para aumentar a eficiência na cadeia produtiva por meio de etapas sustentáveis, as quais incluem menor emissão de GEE e, quando possível, a remoção dos gases CO2, CH4 e N2O da atmosfera. A irrigação é uma alternativa capaz de inserir carbono no solo através do aumento de produtividade, garantindo maior rentabilidade, melhora nos índices de químico-físicos do solo e diminuição da pegada de carbono. Todavia, experimentos para avaliação do carbono orgânico podem levar até 20 anos, inviabilizando o processo analítico. Isso promove o uso de modelos de simulação para estudar o comportamento passado e/ou futuro do estoque de carbono no solo. Desta forma, este trabalho objetivou simular a taxa de acúmulo de carbono no solo em diferentes lâminas de cultivo de soja irrigada no município de São Desidério-BA via modelo CROPGRO-SOYBEAN do Decision Support System for Agrotechnology Transfer (DSSAT). Foram selecionados dois pontos amostrais no município e cinco tratamentos de soja irrigada no período de 20 anos de cultivo (2000 até 2019) para avaliação, ano a ano, do balanço de carbono anual (BCS) e taxa anual de acúmulo de carbono no solo (TA). Os tratamentos foram (1) soja sequeiro, (2) soja irrigada com a aplicação de água de 45% da evapotranspiração de cultura, (3) soja irrigada com aplicação de 75% da evapotranspiração de cultura, (4) soja irrigada com aplicação de 100% da evapotranspiração de cultura e (5) soja irrigada com aplicação de 110% da evapotranspiração de cultura. Os experimentos foram simulados sob sistema de irrigação pivô central e submetidos as etapas: cálculo do balanço hídrico sequencial climatológico e de irrigação para obtenção das lâminas, cálculo de produtividade (Y) no programa DSSAT, cálculo de BCS e TA pelo uso da metodologia Verra VM0042. Os resultados foram comparados pelo teste ANOVA e Tukey, ambos a 5% de significância. Como resultado, observou-se que os tratamentos 1 e 2 (SI e 45%ETC) não diferiram em produtividade e taxa de acúmulo de carbono no solo entre si, demonstrando manutenção e queda de C no estoque inicial do solo para o CAR1 e CAR2, respectivamente. Os tratamentos 3 e 4 (75%ETC e 100%ETC) também não diferiram entre si e resultaram em acúmulo de C no solo para ambas as localidades. O tratamento 5 (110%ETC) diferiu de todos os demais, acusando a maior taxa de acúmulo de C para as duas coordenadas. Pode-se afirmar que o sistema de produção da soja realizado na maior parte da região do oeste baiano não garante a sustentabilidade da matéria orgânica, podendo contribuir com sua remoção e, consequentemente, com o aumento do efeito estufa, todavia análise entre tratamentos demonstrou o uso de irrigação é capaz de incrementar o C do solo se assegurado que as lâminas sejam aplicadas a partir de 75% da necessidade de água potencial da cultura (75%ETC).
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