Conversão de pastagem em lavoura de cana

A crescente demanda global por energia renovável tem impulsionado a expansão do cultivo da cana-de-açúcar no Brasil para áreas de pastagem degradadas ou abandonadas. A ocupação dessas áreas de pastagem pela cana teve que ser contrabalanceada com a melhoria da produtividade dos pastos restantes por meio de cultivares de grama com maior rendimento e com o uso de fertilizantes nitrogenados. As consequências dessas mudanças no uso do solo nas emissões de gases de efeito estufa, contudo, ainda eram desconhecidas, apontam especialistas da área.

Um estudo realizado por pesquisadores da Universidade Federal de São Carlos (UFSCar), campus de Sorocaba, constatou que esses processos de conversão de áreas de pastagem em lavouras de cana-de-açúcar e de intensificação do manejo de pastos para compensar as áreas ocupadas pela cana aumentam as emissões de gases de efeito estufa, como o dióxido de carbono, metano e óxido nitroso. Dessa forma, essas mudanças no uso da terra podem alterar o balanço de emissões de gases de efeito estufa na produção do etanol de cana no Brasil.

Resultado de um projeto apoiado pela FAPESP e do trabalho de mestrado de Camila Bolfarini Bento, na UFSCar, o estudo contou com a participação de pesquisadores da Universidade de Maryland, nos Estados Unidos, do Instituto Agronômico (IAC), da Agência Paulista de Tecnologia dos Agronegócios (Apta) e do Centro de Energia Nuclear na Agricultura (Cena) da Universidade de São Paulo (USP). O estudo foi publicado no Journal of Environmental Management.

“Observamos que as mudanças no uso da terra associadas à expansão do cultivo de cana em áreas de pastagem e à intensificação do manejo dos pastos restantes aumentam as emissões de gases de efeito estufa, e que a magnitude do aumento é determinada pelo tipo de práticas de manejo do solo, da adubação com fertilizantes nitrogenados e pelas condições ambientais”, disse Janaina Braga do Carmo, professora da UFSCar e principal autora do estudo, à Agência FAPESP.

De acordo com os pesquisadores, atualmente extensas áreas de pastagem de baixa produtividade e intensidade têm sido convertidas em plantações de cana no Brasil. Somente na última década a área plantada com cana-de-açúcar no país aumentou cerca de 60%, principalmente à custa de pastagens naturais ou não manejadas e já improdutivas. Quase metade dessa expansão ocorreu em pastagens degradadas ou abandonadas.

Apesar de a expansão da agricultura da cana sobre essas áreas ser considerada positiva, porque impede o desmatamento de florestas tropicais, esse processo afeta as emissões e altera o balanço de carbono e nitrogênio no solo e na atmosfera, uma vez que a aplicação anual de fertilizante nitrogenado e a reforma do canavial no final de cada ciclo produtivo da cana mudam o balanço desses elementos no agroecossistema.

Além disso, o manejo de áreas de pastagem restantes para uso mais intensivo, incluindo o manejo convencional do solo e o uso de fertilizantes nitrogenados – até então raramente aplicado em pastagens no Brasil –, pode aumentar ainda mais as emissões de gases de efeito estufa, uma vez que a aplicação desses fertilizantes é realizada em área total e não na linha de plantio como é feita na cana e em sistemas de plantio direto, sublinharam os pesquisadores.

Esse uso crescente de fertilizantes nitrogenados em pastagens e na cana-de-açúcar pode resultar em maiores emissões de óxido nitroso e metano e alterar o balanço de gases de efeito estufa do etanol da cana produzido no país. A magnitude do aumento das emissões desses gases de efeito estufa causado pela conversão de áreas de pastagem em lavouras de cana e a intensificação do manejo nos pastos restantes, entretanto, ainda não estavam claras, apontaram.

“Nossa hipótese era que a emissão desses gases de efeito estufa aumentaria com essas mudanças de uso da terra”, disse Carmo.

“Mas, para nos certificarmos disso, era preciso verificar o que aconteceria com a entrada da cana em uma área dedicada à pastagem por 40 anos, por exemplo, com baixas emissões de gases de efeito estufa e com um estoque de carbono no solo considerável e que passa a ser manejado. Além disso, também queríamos avaliar o que aconteceria em pastagens que passassem a ser adubadas para manter uma produção adequada, de forma a evitar a degradação e suportar a manutenção não extensiva de gado, com animais confinados em uma área pequena, em um sistema de rotação de piquetes”, explicou Carmo.

Simulação da conversão

A fim de avaliar e quantificar as emissões de gases de efeito estufa nesses diferentes cenários, uma pastagem voltada à criação de gado de leite em Sorocaba, com cerca de 0,5 hectare (500 metros quadrados), foi dividida em três áreas.

A primeira área foi mantida com pasto não manejado, como foi durante seus últimos 40 anos, em que nunca foi fertilizada. A segunda área, de pasto, foi gradeada (revolvido o solo para preparar a terra) e plantadas sementes de gramas diretamente ou com aplicação de fertilizante no solo, a fim de simular a implantação de uma nova pastagem. E a terceira área foi arada e plantada cana-de-açúcar com e sem adubo (fertilizante nitrogenado).

Durante 339 dias foram feitas medidas de emissão de gases, coletados por meio de câmaras cilíndricas espalhadas pelas três áreas avaliadas, a fim de quantificar fluxos de dióxido de carbono, metano e óxido nitroso em um período equivalente a um ano após conversão de pastagens não administradas para pastagens intensivas em manejo e para cultivo da cana.

Os resultados das análises laboratoriais das amostras de gases indicaram que os fluxos de dióxido de carbono e metano aumentaram significativamente nas áreas de pastagem e de cana-de-açúcar com uso de fertilizantes e com o manejo convencional do solo.

As emissões de dióxido de carbono, metano e óxido nitroso foram altamente variáveis nos diferentes cenários analisados. Cumulativamente, contudo, as emissões anuais de dióxido de carbono equivalente – resultado da multiplicação das toneladas emitidas por seu potencial de aquecimento global – foram maiores no manejo intensivo das áreas de pastagem e de cultivo da cana do que em comparação com a pastagem não manejada.

Já a pastagem cultivada com adubo resultou em maiores emissões de dióxido de carbono equivalente do que a pastagem convertida para lavoura de cana. “Teoricamente, pensando no balanço de emissões de gases de efeito estufa, seria melhor plantar cana em uma área de pastagem degradada do que tentar recuperá-la”, avaliou Carmo. “Mas essa conclusão ainda é bastante precipitada, pois é preciso avaliar o ciclo todo da cana-de-açúcar e as respectivas reformas dos canaviais ao longo dos anos. Além disso, não consideramos ainda nesse estudo os estoques de carbono no solo da pastagem e da cana”, ponderou.

Papel do manejo

Os pesquisadores apontam que a melhoria das práticas de manejo pode contribuir para reduzir as emissões de gases de efeito estufa na fase inicial de conversão de uma área de pastagem degradada para cultivo de cana ou de intensificação do manejo de um pasto natural.

O preparo da terra antes do plantio da cana ou para receber um novo pasto, por exemplo, aumenta as emissões de dióxido de carbono, uma vez que todo carbono que estava sequestrado no solo é perdido rapidamente na forma de gás devido à acelerada mineralização e desproteção da matéria orgânica.

Ao preservar a palha da colheita anterior na superfície da plantação e não utilizar a prática da queima antes da colheita da planta também é possível minimizar as perdas de carbono pela conversão do solo dependendo da quantidade da palha remanescente. Além disso, os fertilizantes nitrogenados devem ser aplicados quando a vegetação de um pasto está mais desenvolvida, de modo a ter uma maior sincronia entre a aplicação do fertilizante e a absorção das plantas e, com isso, diminuir as emissões de gases de efeito estufa.

“O manejo é essencial. Se for possível, de alguma forma, evitar ou minimizar o preparo do solo na implementação da cana ou de um novo pasto, isso contribui para diminuir as emissões”, disse Carmo.

As emissões associadas à produção de cana-de-açúcar no Brasil ainda são relativamente baixas, uma vez que as taxas de aplicação de fertilizantes nitrogenados na planta são modestas em comparação com as taxas usadas em outros países e em outras culturas.

A expansão da área de cultivo da cana no Brasil, porém, pode aumentar as emissões de gases de efeito estufa no ciclo de vida da cana, ponderam os pesquisadores.

“É crucial que as emissões da expansão da cana-de-açúcar e de outras atividades no Brasil sejam controladas para ajudar a mitigar as mudanças climáticas”, disse Carmo.

O artigo Impacts of sugarcane agriculture expansion over low-intensity cattle ranch pasture in Brazil on greenhouse gases (doi: 10.1016/j.jenvman.2017.11.085), de Camila Bolfarini Bento, Solange Filoso, Leonardo Machado Pitombo, Heitor Cantarella, Raffaella Rossetto, Luiz Antonio Martinelli e Janaina Braga do Carmo, pode ser lido por assinantes do Journal of Environmental Management em www.sciencedirect.com/science/article/pii/S030147971731160X.

Agência FAPESP