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Tipo do documento: Tese
Title: Manejo da palhada da cana-de-açúcar na região sul e sudeste brasileira: quantidade necessária para a manutenção da qualidade do solo e produtividade agrícola
Other Titles: Management of sugarcane straw in southern and southeastern Brazil: quantity needed to maintain soil quality and agricultural productivity
Authors: Rangel, Iara Maria Lopes
Orientador(a): Lima, Eduardo
Primeiro coorientador: Pinheiro, Érika Flávia Machado
Primeiro membro da banca: Lima, Eduardo
Segundo membro da banca: Weber, Heroldo
Terceiro membro da banca: Campos, David Vilas Boas de
Quarto membro da banca: Schultz, Nivaldo
Quinto membro da banca: Stafanato, Juliano Bahiense
Keywords: Saccharum spp;Remoção da Palha;Atributos do Solo;Gases de Efeito Estufa;Straw removal;Soil attributes;Greenhouse gases
Área(s) do CNPq: Agronomia
Idioma: por
Issue Date: 18-Jun-2018
Publisher: Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro
Sigla da instituição: UFRRJ
Departamento: Instituto de Agronomia
Programa: Programa de Pós-Graduação em Agronomia (Ciências do Solo)
Citation: RANGEL, Iara Maria Lopes. Manejo da palhada da cana-de-açúcar na região sul e sudeste brasileira: quantidade necessária para a manutenção da qualidade do solo e produtividade agrícola. 2018. 138 f. Tese (Doutorado em Agronomia, Ciência do Solo) - Instituto de Agronomia, Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro, Seropédica, RJ, 2018.
Abstract: A remoção de parte da palha da cana-de-açúcar para geração de bioenergia ou álcool de segunda geração pode gerar saldo energético ainda mais positivo ao setor sucroalcooeiro. Contudo, a manutenção da palha sobre a superfície do solo contribui para manter a qualidade do solo e no rendimento de colmos. Assim, não se sabe ao certo a quantidade que pode ser retirada do sistema sem causar danos aos atributos do solo e a produtividade da cultura ao longo do tempo. O objetivo geral desse estudo é propor manejo sustentável de colheita da cana-de-açúcar para as regiões sul e sudeste do país; como específico recomendar quanto da palhada deve ser deixada na superfície do solo e quanto pode ser retirada para a co-geração de energia ou produção de álcool de segunda geração com menor prejuízo possível à segurança do solo. Foram conduzidos dois experimentos em duas regiões: Colorado-PR (Sul) em Latossolo Vermelho, sob espaçamento de plantio duplo alternado (0,9 x 1,5 m); e Linhares-ES (Sudeste) em Argissolo Amarelo, com espaçamento simples (1,5 m). Foram avaliados quatro níveis de deposição da palha (0, 25, 50 e 100 %). Amostras de solo foram coletadas logo após a colheita da 1ª e 2ª soca. No primeiro momento foi amostrado o solo nas camadas de 0-5, 5-10, 10-20 e 20-40 cm, para determinar C, N, pH, H+Al, Al, Ca, Mg, Na, K, P, fracionamento físico densimétrico (camadas 0-5 e 5-10 cm) e estabilidade de agregados (camada 0-10 cm). No segundo momento nas camadas de 0-5, 5-10, 10-20 e 20-30, 30-40, 40-60, 60-80 e 80-100 cm, para as mesmas avaliações anteriores mais a densidade e porosidade do solo. Câmaras estáticas e armadilhas tipo “Pitfall” foram instaladas nesses dois momentos para coleta de óxido nitroso e fauna invertebrada epigeica, respectivamente. As plantas foram também coletadas para avaliar produção de colmo e palha. A remoção total da palha (0%) é prejudicial a qualidade do solo, com efeito negativo na produtividade de colmos em ambas as regiões produtoras. Contudo, os impactos causados pelos níveis de palha são distintos entre as regiões. No Sul a manutenção de 50% de palha (7,55 Mg ha-1 ano-1) influencia positivamenteo aporte de fração leve livre, C, N, atributos físicos do solo e rendimento de colmos. Porém, a manutenção de 100% de palha resulta em maior emissão acumulada de N2O do solo e proporciona condições favoráveis a compactação do solo. No Sudeste o nível mais adequado de palha foi de 100 % (9,2 Mg ha-1 ano-1), o qual apresentou melhores valores de C, N, atributos químicos, físicos e biológicos do solo, e maior rendimento de colmos. Entretanto, a retirada total da palha (0%) foi a condição que favoreceu os maiores fluxos de N2O, no Sudeste. Os resultados sugerem que o nível ideal de palha a ser mantido no campo depende das condições específicas de cultivo de cada região, o que impede uma única recomendação para todo o Brasil. Contudo, recomenda-se o acompanhamento do efeito de diferentes níveis de palha sobre a qualidade do solo, emissão de gases do efeito estufa e produtividade de colmos, ao longo do tempo, para definir com mais exatidão a quantidade mínima de palha que garanta sistema de produção de cana-de-açúcar sustentável em cada região de cultivo.
Abstract: The removal of part of the sugarcane straw for bioenergy production or second generation alcohol can generate a more positive energy balance in the sugarcane industry. However, the maintenance of sugarcane straw on soil surface generally contributes to maintenance of soil quality and stem yield. Thus, the amount that can be withdrawn from the system without causing damage to soil attributes and crop productivity over time is uncertain. The general objective of this study is to propose a sustainable management of sugarcane harvesting for the southern and southeastern regions of Brazil. More specifically, to recommend how much of the straw should be left on the soil surface and how much can be withdrawn for the co-generation of energy or second-generation alcohol manufacture, with the least harm to soil safety. Two experiments were conducted in two regions: Colorado-PR (Southern) in an Oxisol under alternating double planting spacing (0.9 x 1.5 m), and in Linhares-ES (Southeast) under an Ultisol in single spacing (1.5 m). Four levels of straw deposition (0, 25, 50 and 100%) were evaluated. Soil was sampled right after the 1st and the 2nd ratoon harvesting. Soil was taken from the 0-5, 5-10, 10-20 and 20-40 cm layers for determination of C, N, pH, H + Al, Al, Ca, Mg, Na, K , P, densimetric physical fractionation (layers 0-5 and 5-10 cm) and stability of aggregates (layer 0-10 cm). In a second moment soil was sampled in the layers of 0-5, 5-10, 10-20 and 20-30, 30-40, 40-60, 60-80 and 80-100 cm, for the same determinations of the first year plus soil density and porosity. Static chambers and Pitfall traps were installed at both moments for collection of nitrous oxide and epigeonic invertebrate fauna, respectively. Plants were sampled to determine the yield of thatch and straw. Total straw removal (0%) is detrimental to soil quality reflecting negatively on shoot yield in both producing regions. However, the impacts caused by straw levels are distinct across regions. In the southern, the maintenance of 50% of straw (7.55 Mg ha-1 year-1) positively influences the contribution of the free light fraction, C, N, soil physical attributes and stem yield. However, the maintenance of 100% straw results in higher accumulated emission of N2O from the soil and provides conditions favorable to soil compaction. For the Southeast the best level was 100% straw (9.2 Mg ha-1 year-1), which had better values of C, N, chemical, physical and biological attributes in the soil, as well as higher yield of stems. However, total straw removal (0%) was the condition that favored the largest N2O flows in the Southeast region. The results suggest that the ideal straw level to be maintained in the field depends on the specific growing conditions of each region, which prevents a single recommendation for the whole country. However, it is recommended to monitor the effect of different straw levels on soil quality, greenhouse gas emissions and yield of stems over time to more accurately define the minimum amount of straw that ensures a sustainable system production of sugar cane in each growing region.
URI: https://rima.ufrrj.br/jspui/handle/20.500.14407/9052
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