Estudos da Embrapa indicam estratégias para mitigar emissão de óxido nitroso no cultivo da cana-de-açúcar

A região centro-oeste é atualmente a principal área de expansão da cana-de-açúcar no Brasil. Pesquisadores da Embrapa estudam formas de mitigar as emissões de gases de efeito estufa na atmosfera decorrentes desse cultivo por meio de estratégias diferenciadas de adubação e irrigação. O óxido nitroso (N2O) foi o objeto de um trabalho de pesquisa devido ao seu potencial de aquecimento global (265 a 298 vezes maior do que da molécula de dióxido de carbono) e ao elevado potencial de emissão desse gás associado à produção da cana. Durante dois anos, foram coletados dados ao longo de um experimento com cana-de-açúcar no Cerrado para avaliar efeitos das aplicações de vinhaça e nitrogênio e, também, da irrigação.

“Identificamos que os fluxos de óxido nitroso do solo em áreas de cana-de-açúcar submetidas a tratamentos de nitrogênio e vinhaça são, em média, pelo menos três vezes maiores do que quando aplicados separadamente”, afirmou a pesquisadora Arminda de Carvalho, responsável pela condução da pesquisa na Embrapa Cerrados. Esse estudo faz parte de projeto liderado pela pesquisadora Magda Lima, da Embrapa Meio Ambiente. 

O principal responsável por essas emissões, segundo os especialistas, é o aporte de nitrogênio (N) aos solos agrícolas, tanto na forma de fertilizantes sintéticos como orgânicos. Cerca de 1% do N aplicado é convertido em N2O. Esse “fator de emissão”, de acordo com os pesquisadores, pode variar em função do solo, do seu manejo e de outras práticas agrícolas, como por exemplo a irrigação, e em geral é inferior a 1% nas condições dos solos agrícolas bem drenados do Cerrado. Porém, aumenta proporcionalmente com a dose ou combinação de N e vinhaça aplicados na cultura de cana-de-açúcar.

A vinhaça é um subproduto da destilação de bioetanol, rico em nutrientes e existem preocupações de que sua aplicação possa agravar o problema de emissão de N2O em áreas onde adubos e irrigação já são utilizados. “O estudo revelou que aplicar N e vinhaça em intervalos bem espaçados são estratégias eficazes para mitigação das emissões de N2O e para produção ambientalmente mais sustentável. Mas, é necessário, ainda, identificar a melhor combinação dessas fontes, com doses e intervalo de aplicação, buscando-se reduzir as emissões”, pondera.

Com relação à irrigação, foram conduzidos estudos sem aplicação de vinhaça avaliando diferentes regimes baseados na demanda evapotranspirativa (com regimes de 17%, 46% e 75%) e na prática comumente utilizada pelos agricultores (irrigação de salvamento) para a produção de cana-de-açúcar no Cerrado. A pesquisa revelou que os resultados desses regimes de irrigação foram semelhantes quanto às emissões de óxido nitroso. No entanto, a pesquisadora Arminda de Carvalho afirma que é essencial adotar um regime de irrigação que aumente a produtividade. No estudo, o regime de 75% foi o que apresentou produtividades maiores quando comparado aos níveis de irrigação inferiores (irrigação de salvamento e 17%). 

Gás de efeito estufa: óxido nitroso (N2O)

De acordo com o Painel Intergovernamental de Mudanças Climáticas (IPCC), era necessário limitar o aumento da temperatura da superfície global, entre 2011 a 2020, a um máximo de 1,5 a 2 graus Celsius. Porém, a temperatura já subiu 1,1 graus Celsius em relação ao período entre 1850 e 1900. O Brasil, signatário do acordo de Paris, tem metas obrigatórias para reduzir as emissões de gases de efeito estufa, um indicativo de meta para 2030 de 43% de redução (1,6 GtCO2e) em relação aos níveis de 2010.

Em um cenário pessimista do IPCC (SSP5-8.5), mas bastante apropriado ao padrão de consumo mundial, é possível chegar a 2,0 graus Celsius até 2051. Para que isso não corra, é preciso que haja redução e mudança no portfólio das emissões dos principais gases de efeito estufa, entre eles o N2O. De acordo com o III Inventário Brasileiro de Emissão de Gases de Efeito Estufa (MCTI, 2016), o setor agropecuário responde por 87,1% das emissões de óxido nitroso, sendo a fertilização nitrogenada e a mineralização de resíduos orgânicos apontadas como os principais fatores geradoras desse gás. 

Principais resultados do estudo:

• A aplicação, separadamente, de vinhaça e fertilizante nitrogenado promove emissões de N2O, em média, pelo menos três vezes menor, do que quando aplicados conjuntamente, confirmando as mesmas tendências verificadas em outros estudos realizados no país.

• Aplicações de vinhaça e fertilizante nitrogenado devem ser realizadas separadamente com intervalo de pelo menos um mês para evitar o efeito sinérgico da aplicação conjunta nas emissões de N2O.

Na ausência de vinhaça, o aumento da irrigação em até 75% da demanda evapotranspirativa da planta em relação à irrigação de salvamento e de 17%, pode ser considerado uma opção para incremento da produtividade da cana-de-açúcar, uma vez que os fluxos de N2O não foram influenciados pelos regimes hídricos avaliados.

• As emissões acumuladas de N2O variaram entre os tratamentos avaliados, de 0,1 a 7,4 kg N-N2O ha− 1.

• O fator de emissão médio foi 1,34 ± 0,68%.

Equipe de pesquisa

Participaram da pesquisa especialistas da Embrapa, da Universidade de Cambridge e da Universidade de Brasília. São eles Arminda Moreira de Carvalho; Alexsandra Duarte de Oliveira; Thomaz A. Rein; Walter Quadros Ribeiro Júnior, Adriano Dicesar Martins e Thais Rodrigues Coser (Embrapa); Jéssica F. da Silva e David A. Coomes (Universidade de Cambridge); e Maria Lucrécia Ramos, Thais Rodrigues de Sousa, Cristiane Andrea de Lima e Douglas L. Vieira (Universidade de Brasília).