Contexto da Agropecuária Brasileira e as Oportunidades e Necessidades de Pesquisas em Matéria Orgânica e Substâncias Húmicas Ladislau Martin Neto Diretor Executivo de Pesquisa e Desenvolvimento Embrapa- Brasília-DF XI Encontro Brasileiro de Substâncias Húmicas- EBSH São Carlos, 19 de Outubro de 2015 Conteúdo • Contexto Mundial – Desafios para Humanidade • Trajetória recente e Oportunidades para o Desenvolvimento Agropecuário Sustentável no Brasil • Rede de Inovação para Agropecuária no Brasil • Rede de Pesquisas em Mudanças Climáticas da Embrapa e Instituições Parceiras • Plano Agricultura de Baixo Carbono e Oportunidades de Pesquisas em MO e SHs • Considerações Finais 10 Maiores Desafios para humanidade nos próximos 50 anos 2003: 6,3 bilhões de pessoas (hoje + 7 bilhões) 2050: 10 (9) bilhões pessoas Energia Educação Água Democracia Alimento População Meio Ambiente Doenças Pobreza Terrorismo & Guerras (Prêmio Nobel, Alan MacDiarmid Embrapa Instrumentação- São Carlos. SP. - Abril 2005) SCIENCE VOL 327 12 FEBRUARY 2010 Special Issue: Food Security This week's Science features a series of articles on food security, Including an Editorial, Review articles, a series of Perspectives, a Policy Forum, and a special news package. Careers in Food Security Span Several Disciplines By Cath Janes February 12, 2010 "A food security career is a combination of cutting-edge science and social opportunities to work in other countries -and all for the good of humanity, too." -Denis Murphy, University of Glamorgan, Pontypridd 4 March 2010 Growth industry The global food supply, climate change and other worries have produced a new worldwide demand for agricultural researchers. Crescimento populacional esperado por região 2010 - 2050 Entre agora e 2050, a população deverá crescer mais de 30 por cento resultando em mais 2,3 bilhões de pessoas para alimentar Source: UN data from Global Harvest Initiative GAP Report (2011). Crescimento populacional esperado por região 2010 - 2050 A maior parte do crescimento populacional é esperado na África Sub saariana e na Ásia áreas de baixa renda com níveis relativamente baixos de produtividade agrícola. Source: UN data from Global Harvest Initiative GAP Report (2011). Superávit e deficit alimentar, 1965 to 2010 Como as importações e exportações mudaram desde 1965 As grandes mudanças food naproduction capacidadeduring de produção the period de came alimentos in South durante America o período (Brazil, mainly) foram verificadas and in Eastern na América Europe. do Sul e na Europa Oriental Available at: http://www.economist.com/blogs/feastandfamine/2012/05/food Superávit ou deficit alimentar, 1965 – 2010 Como as importações e exportações mudaram desde 1965 Do lado do consumo parece provável que a Ásia o Oriente Médio e a África continuarão a exigir importações para satisfazer populações e renda crescentes Available at: http://www.economist.com/blogs/feastandfamine/2012/05/food “Drivers” da demanda global PIB (crescimento anual%) Crescimento da População (Bilhões) 6,12 9,15 8,01 World Mundo Série1 6,91 4,06 1975 DC PD 6,6 2000 2010 2025 6,0 5,0 4,0 3,0 Rural Urbano 1,9 6,6 4,5 4,3 3,7 7,0 Série3 6,4 2050 Urbanização (bilhões) UC PED Série2 2,2 2,6 2,0 1,0 Média 00-10 1950 1955 1960 1965 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010 2015 2020 2025 2030 2035 2040 2045 2050 0,0 2011 2012 Source: UN (dez/2010) e IMF (jun/2011). Elaboration: Fiesp-Deagro Áreas Aráveis no Globo e População - 2009 No futuro uma fração crescentes da produção agrícola terá que ser mobilizada via comércio uma vez que a distribuição da população no mundo por região não segue a distribuição de terra agriculturável. Trajetória recente e Oportunidades para o Desenvolvimento Agropecuário Sustentável Savannah’s Agriculture The Example of Brazilian Tropical Soybean Development 1960 1975 2005 TV: Field of Dreams/Business Nation - http://www.cnbc.com/id/15840232?video=740233500 YEAR DOUBLE CROPPING 35 harvest machines 17 sowing machines No-Tillage Planting System Soil correction Cultivars’ adaptation N Biological fixation No- till Biological control A agricultura brasileira é baseada em mais de 300 espécies de cultivos e envia para o mundo 350 tipos de produtos que chegam a 180 mercados do planeta (20% do total é exportado) 202 40 MILHÕES DE (2014/15) (2013) MILHÕES DE TONELADAS Produção O Brasil é grande GRÃOS produtor de grãos, carne e frutas, e o setor agropecuário contribui com 22,5% do PIB e 37% da força de trabalho. Fonte: IBGE, Cepla, Conab. MILHÕES DE TONELADAS Fonte referência: (2014) Embrapa/SGI 26 Fonte: IBGE, CEPLA, Conab. Referência: Embrapa / SGI CARNES TONELADAS FRUTAS 37 BILHÕES DE LITROS (2014) LEITE Aumento da Produtividade Agrícola produção de grãos / área (milhões de toneladas/ha) Produção Total de Grãos (em milhões de toneladas) Área de Grãos sem Culturas de 2º Safra, 3º Safra e de Inverno (em milhões de hectares) Área de 2º Safra, 3º Safra e de Inverno (em milhões de hectares) Fonte: Conab. Nota: Estimativa em janeiro/2015. Avanços da Agricultura Brasileira – Energia Renovável O Brasil tem uma Matriz Energética Limpa Outras fontes renováveis Urânio Carvão 3,8% 1,4% Gás Natural 4,8% 8,8% Madeira e outras fontes de biomassa 10,1% Petróleo e Derivados 37,9% Cana-de-açúcar Hidroeletricidade 15,2% 18,1% Source: BEN (2010). Elaboration: UNICA Agronegócio segura a balança comercial Jornal Estado de São Paulo, 06 de Outubro 2013 Uso do Solo no Brasil Área Total 850 M ha Amazônia, Pantanal e outros 470 M ha Potencial para Agricultura 380 M ha Hoje Grãos e Culturas Perenes (cana- 8 M ha; reflorestamento- 6 M ha) Pastos (conversão lavoura, cana e outros) 200 M ha Áreas disponíveis (?) 100 M ha 80 M ha Emissão de gases de efeitos estufa Emissões brasileiras de gases de efeito estufa Período 1990 – 2010 Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovação Secretaria de Políticas e Programas de Pesauisa e Desenvolvimento Coordenação Geral de Mudanças Globais de Clima 3000 Período 1990 - 2010 em CO2 equivalente Em CO2 equivalente 2500 2000 Tg Co2eq Uso da Terra e Florestas Agropecuária Processos Industriais Tratamento de Resíduos Energia 1500 1000 500 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 0 Tg = milhões de toneladas GWP CH 4: 21; GWP N 2O:310 Tg = million tons GWP CH4: 21; GWP N2O: 310 Prof. Pinguelli Rosa FBMC Palácio do Planalto 05/06/2013 57,00% Brazilian GHG Emissions 16,00% 2005 (CO2e) 2,00% 4,00% 2005 2.03 Gton 20,00% 22,00% 2010 1.24 Gton Brazilian GHG Emissions 2010 (CO2e) 32,00% -38.7% 35,00% Energy Waste Industrial process Agriculture LULUCF 4,00% 7,00% Energy Waste Industrial process Agriculture LULUCF O desafio de produzir com sustentabilidade Brasil - um país de mega biodiversidade É estimado que o Brasil contenha biodiversidade maior do que qualquer outro país 2/3 DA BIODIVERSIDADE CONCENTRADA NOS TRÓPICOS 37% IN TROPICAL AMERICA Barthlott, W., Biedinger, N., Braun, G., Feig, F., Kier, G. & J. Mutke (1999): Terminological and methodological aspects of the mapping and analysis of global biodiversity. In: Acta Botanica Fennica 162: 103-110. Código Florestal Áreas de Preservação Permanente (APPs) Estas são áreas em propriedade privada rural ou urbano vulnerável a deslizamentos, erosões ou enchentes.É o caso dos bancos de rios e reservatórios, topos de morros, encostas em declive ou matas localizadas em leitos de rios e nascentes Topos de morros Eles são considerados APPs todos com altura superior a 100 metros e com maior inclinação média de 25 graus Encostas as encostas com declividade superior a 45 graus são consideradas APPs mangues Eles são considerados APPs Exceções: Apicuns - área de cultivo de camarão SALGADOS - área de extracção de sal AMAZÔNIA 80% CERRADO 35% OUTROS 20% EXCEPÇÕES 50% se o estado tem 65% de área protegida e terras indígenas 50% se o estado tem 50% de área protegida e terras indígenas Pousio Ele é fornecido para a terra arável resto interrompendo as culturas para tornar o solo mais fértil LIMITE PARA DESCANSO DO TERRENO: 25% da área de produção dentro de 5 anos PAPEL SÓCIO-ECONOMICO E GEOPLOLÍTICO Melhoria qualidade de vida INTERIORIZAÇÃO DO DESENVOLVIMENTO IDH Municipal Todos os municípios do Brasil (2000) REDUÇÃO DO CUSTO DA CESTA DE ALIMENTOS Fonte: Campos, V.M.C. 2003 CT&I e Inovação Cadernos BDMG No.09 Desenv. Humano: Baixo < 0,5 e Alto > 0,8 Preço da cesta básica no Município de São Paulo (Reais de jan./2015*) Jan./1975 a jan./2015 Fonte: Dieese. Referência: Embrapa / SGI * Valores corrigidos pelo IGP-DI da FGV Campeões do desenvolvimento 2ª Os três primeiros municípios que entre 1991 e 2010 tiveram evolução de MAIOR ÁREA DE SOJA E ALGODÃO - SAPEZAL (MT) IDH 1991 - 0,341 2010 - 0,732 115% no IDH IDH 1991 - 0,432 2010 - 0,758 3ª 8ª Fonte: Consultoria Kleffmann MAIOR ÁREA DE SOJA E MAIOR ÁREA DE ALGODÃO NOVA MUTUM (MT) 9ª MAIOR ÁREA DE SOJA – SÃO DESIDÉRIO(BA) IDH 1991 - 0,272 2010 - 0,579 NOVA FRONTEIRA AGRÍCOLA MATOPIBA 4 337 Estados Municípios 85 % das propriedades rurais tem mais de 100 hectares RENDA 73,1 Milhões de hectares 5,9 Milhões de habitantes 7,54 Milhões de hectares cultivados 0,00% 20,00% 40,00% 60,00% 80,00% 100,00%120,00% 0,40% 5,6% 94,00% ricas classe média pobres ou muito pobres AGRICULTURA- CONVENCIONAL E NOVAS FUNÇÕES Biomassa, Biomateriais, Química Verde Alimento, Nutrição, Saúde MULTI-FUNÇÕES DA AGRICULTURA Serviços Ambientais,Economia do Carbono Sistemas Integrados, Agrofloresta, Aquicultura Agro turismo, Mercados Regional e Ético Adaptado de: Lopes&Contini, 2012 Agregação de valor – Bioeconomia Biomassa Biorefinaria Bioprodutos +Difícil Óleos vegetais Química Fina Açúcares Bioplásticos Glucose Químicos (base) Amido Solventes Hemicelulose Biocombustíveis Celulose Biogás Lignina Fonte: B. Vanlerberghe (2014). +Fácil Calor Valor Custo Matérias primas- fontes vegetais, resíduos animais, urbanos e rurais Agregação de valor – Outros exemplos MOLÉCULES BIOATIVAS ALIMENTOS FUNCIONAIS CORANTES NATURAIS FITOMEDICINA E REMÉDIOS FITOTERÁPICOS AROMAS QUÍMICA DE BIODIVERSIDADE PRODUTOS NATURAIS PLANTAS MEDICINAIS BIOPESTICIDAS FRAGÂNCIAS/COSMÉTICOS Cenários exploratórios para o desenvolvimento tecnológico da agricultura brasileira (2034) Perdeu o voo Na crista da onda Casa de ferreiro, espeto de pau Celeiro do mundo Refém da commoditização Agropensa & SAE-PR (2015). PD&I majoritariamente gerado nacionalmente PD&I dependente de geração internacional Era da bioeconomia Aspectos Econômico e Social Agro Brasil Eliseu Alves- Censo Agrop. IBGE 2006 • • • 4,4 milhões propriedades declararam renda (total+5mi) 500 mil propriedades – 87 % valor da produção 3,9 mi propriedades- 13% (2,9 mi- 4% , com renda bruta de meio salário mínimo por estabelecimentoExtrema pobreza - Modernização da agricultura - resgatar população da pobreza - Parte dela tem que se beneficiar de políticas de transferência de renda. - Problema de difusão de tecnologia é da agricultura familiar e exige muitos investimentos e competência dos governos - Criação da ANATER- Governo Federal Participação da população residente segundo localização do domicílio Brasil 90 81 80 67 84 75 70 56 60 50 Urbano 40 Rural 30 20 10 0 1970 1980 1990 2000 2010 Fonte: IBGE – Censo Demográfico 1970, 1980, 1990, 2000 e 2010. Agricultura de Precisão Robô para coleta de dados em cam: automação do mapeamento da variabilidade espacial de características do solo e das plantas Uso de DRONES para Monitoração de Lavouras LEGENDA Palha Cultura Solo Planta invasora O desafio de produzir com sustentabilidade Passivo: Impactos Ambientais e Sociais Degradação Êxodo Rural Desigualdades Regionais Trabalho Indigno Riscos para a biodiversidade Exaustiva utilização dos recursos naturais (solo, água e florestas) Uso intensivo de insumos derivados do petróleo Degradação Desmatamento Poluição e contaminação dos recursos naturais (maior consumo de pesticidas do Mundo) Dificuldades para agriculturores familiares em: Incorporação de novas tecnologias Adequado modelo de gestão Queimadas Impacto Antrópico REDE DE INOVAÇÃO PARA AGROPECUÁRIA NO BRASIL A tecnologia é o fator mais importante explicando o crescimento da agropecuária brasileira Contribuição dos fatores de produção terra, trabalho e tecnologia para o aumento da produção 1995/96 2006 % % Trabalho 31,3 22,3 Terra 18,1 9,6 Tecnologia 50,6 68,1 Total 100,0 100,0 Variável Dados IBGE, elaboração Alves et al. (2012). REDE DE INOVAÇÃO PARA AGROPECUÁRIA NO BRASIL Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária- Embrapa - Aquicultura e Pesca -2015 Cocais - 2015 Agrossilvipastoril -2012 Agroenergia - 2010 Gestão Territorial Estratégica-2012 Fundada em 1973 Ligado ao MAPA Funcionários (total): 9812 Pesquisadores (total): 2432 Pesquisadores (PhDs): 2030 Orçamento 2014- R $ 2,6 bi 46 Centros de Pesquisa e de Serviços National -10 Temático Produtos-14 nacionais Ecorregional / Agroflorestal -17 Serviços - 5 14 Centros de Negócio Sede - 16 unidades centrais Projetos da Embrapa no Exterior Laboratórios Virtuais- Labex* Projetos da Embrapa no Exterior Laboratórios Virtuais da Embrapa (*início Estados Unidos- USDA/ARS- 1998) A Rede Embrapa - Competências Formação Profissional PROFISSÕES* PESQUISADOR ANALISTA TOTAL % AGRÔNOMO ( AGRONOMIA) 1345 201 1546 32 BIÓLOGO 224 78 302 6 VETERINÁRIO 147 - 147 3 ENGENHEIRO FLORESTAL 95 - 95 2 ZOOTECNISTA 88 - 88 2 QUÍMICO (QUÍMICA) 36 78 114 2 ECONOMISTA 28 74 102 2 ADVOGADO - 105 105 2 JORNALISTA, RELAÇÕES PÚBLICAS E PUBLICITÁRIOS (COMUNICAÇÃO SOCIAL) - 193 193 4 ADMINISTRADOR - 272 272 6 CONTADOR - 166 166 3 OUTROS (Físico, Eng. Eletronico, Mecanica, Materais, Alimentos,...) 468 1284 1752 36 TOTAL 2431 2451 4882 *CORRESPONDE À FORMAÇÃO ACADÊMICA - NÃO NECESSARIAMENTE REPRESENTA A ÁREA DE ATUAÇÃO DA EMBRAPA. Contribuições da Embrapa Adaptação e Melhoramento de culturas e animais Transformação dos solos pobres e ácidos em solos cultiváveis Manejo Conservacionista Plantio Direto, FBN, ILPF Visão 2014-2034: o futuro do desenvolvimento tecnológico na agricultura brasileira I - Forças motrizes para os sistemas agroalimentar e agroindustrial II – Desdobramentos tecnológicos III – Visão 2014-2034 (eixos de grande impacto) • REDES DE PESQUISAS RELEVANTES PARA PROJETOS EM MUDANÇAS CLIMÁTICAS DESENVOLVIDAS COM A COORDENAÇÃO OU PARTICIPAÇÃO DA EMBRAPA 43 Emission of Greenhouse Gases and Carbon Balance in Grain Production Systems in Brazil Leader: Beata Madari- Embrapa Rice and Beans Greenhouse Gases (GHG) dynamics in Brazilian Livestock Production Systems (Pecus) Patricia Anchão Embrapa Livestock Southeast SALTUS Project: Estimate greenhouse gases (GHG) soil emission and carbon stocks in natural and planted forests; to improve the understanding of processes of emission / absorption in the soil-plant atmosphere interface Eucalyptus Pine consolidated areas ABRAF, 2012. expansion areas Leader- Rosana Higa Embrapa Forest Global Climate Changes- Scenarios Soybean Cultivation- Normal Temperature Leader- Eduardo Assad- Embrapa Informatics CNPDIA, 2006 Global Climate Changes Scenarios Soybean Cultivation- + 5.8 C Leader- Eduardo Assad- Embrapa Informatics CNPDIA, 2006 Brazilian Research Network on Global Climate Change Thematic areas • Currently, Rede CLIMA is organized in fifteen thematic areas which primarily cover the scientific areas of impacts, adaptation and vulnerability: Agriculture Oceans Biodiversity and Ecosystems Water Resources Cities and Urbanization Health Natural Disasters Ecosystems Services Regional Development Coastal Zones Economy Land Use Renewable Energies Communication Climate Modeling Multi-institutional Lab for Low Carbon Agriculture (ABC) Plan Monitoring Location: Embrapa Environment- Jaguariúna-SP Ministry of Environment Ministry of Agrarian Development Ministry of Science & Tecnhology Ministry of Agriculture, Livestock and Food Supply Portfólio: Mudanças Climáticas Embrapa 679 Pessoal Envolvido nos Projetos Total 927 Parceiros 248 Comitê Gestor do Portfólio : Presidente: Giampaolo Queiroz Pellegrino (CNPTIA); Secretário Executivo: Renato de Aragão R. Rodrigues(CPAMT). Beata Emoke Madari (CNPAF), Bruno José Rodrigues Alves (CNPAB), Dario Grattapaglia (CENARGEN), Lineu Neiva Rodrigues (CPAC), Patrícia Perondi Anchão Oliveira (CPPSE) Raquel Ghini (CNPMA) e Rosana Clara Victoria Higa (CNPF). MINISTÉRIO DA BCA Nº 21, 21.05.2012 – 2 anos em Junho de 2014. AGRICULTURA Número de Projetos em Execução: 38 Instituição CNPAF CNPGL Projetos que Lidera 9 1 CNPMF CNPMS Instituição CNPUV CPPSUL Projetos que Lidera 1 1 Instituição CPAP CNPAB Projetos que Lidera 1 3 Instituição 2 CNPAT 2 CPAMN 1 UFV 1 3 CENARGEN 1 CPPSE 3 IAPAR 1 CNPSO 2 CPAC 3 CNPDIA 1 UNICAMP 1 CNPMA 5 CPATSA 6 CNPTIA 4 CNPAE 1 CNPF 6 CPATU 1 CNPS 4 CPAMT 2 CECAT SGI Projetos que Lidera 1 2 Instituição CNPASA Projetos que Lidera 1 Inclui projetos concluídos e em execução Nº de projetos a concluir 2015 2016 2017 2018 1 10 9 18 STATUS DO RESULTADO QUANTITATIVO DE RESULTADOS POR ANO DE PREVISÃO DE ALCANCE TOTAL 2014 2015 39 37 2016 43 1 1 Alcançado Parcialmente Alcançado Totalmente 2 Não Alcançado 2 Previsto 35 2017 34 TIPO DE RESULTADO Nº Arranjo institucional Avanço do conhecimento 2018 23 Capacitação interna em áreas estratégicas Cultivar / linhagem Estudo de avaliação de impactos 2 36 Estudo prospectivo 40 34 23 Formação de agentes multiplicadores * Ano não informado Orçamento Ano 2014, Milhões de R$ Imagem corporativa Previsão Orçamentária em 1.000 R$ Total Custeio SEG 5,7 5,3 Outras fontes 0,1 0,1 Contrapartida 1,4 0,8 Investimento 0,4 0 0,6 6.000,0 4.847,1 4.000,0 2.282,4 Orçamento Total dos Projetos em Execução em Milhões de R$ Custeio SEG 20,1 Outras fontes 1,2 Contrapartida 2,4 Investimento 1,1 2,0 0,7 TOTAL 20,2 3,2 3,1 2.000,0 905,8 130,8 64,8 63,5 5,0 0,0 0,0 2015 Contrapartida 2016 0,0 2017 Outras Fontes 557,2 0,0 0,0 SEG 2018 Insumo agropecuário Metodologia Técnico Científica em P&D, TT ou Comunicação Negócio Tecnológico Novo processo técnico, organizacional ou gerencial Produto Pré-Tecnológico Protótipo de máquinas, equipamentos e implementos Prática/processo agroindustrial Prática/processo agropecuário Sistema de informação Software Corporativo ou Específico 2 234 3 49 37 7 2 46 30 32 34 7 7 4 3 14 183 5 Aliança para Inovação Agropecuária Uma nova visão de futuro para pesquisa e a inovação Articulação, alinhamento e sinergia entre Embrapa, OEPAS, Universidades, Setor Privado, e outros atores envolvidos no processo de pesquisa e inovação para a agropecuária brasileira Uma Aliança dinâmica e eficiente, capaz de atrair fontes adicionais de financiamento público e privado, em âmbito nacional e internacional, para inovação agropecuária Ampliar a diversidade e a disponibilidade de produtos, práticas, processos, conhecimentos e formas de organização para o sistema produtivo agropecuário 53 Umip- Automação p/ Sustentabilidade Agropecuária Sede da Embrapa Instrumentação- São Carlos/SP- 100m da USP Inauguração 20/9/13 Presidente da Embrapa assinou Protocolo de Intenções da UMIP Automação com USP e UFSCar- Laboratório Nacional de Agricultura de Precisão (construído em área de 5 ha da Embrapa Pecuária Sudeste)- 2 km da UFSCar, 6 Km da USP Plano Setorial de Mitigação e Adaptação às Mudanças Climáticas para a Consolidação da Economia de Baixo Carbono na AgriculturaPlano ABC (2010-2020) www.agricultura.gov.br OPORTUNIDADES/NECESSIDADES DE PESQUISAS EM MO E SHS Strategies to develop a Low Carbon Agriculture in Brazil The ABC Plan is a set of actions that reduce or avoid emissions of GHG and contributes to the adaptation to climate change. The Plan includes capacity building, funding for research and monitoring activities. The ABC program is a set of actions and funding rules, which follow the guidelines and subprograms of the ABC Plan - which, for operational reasons, was merged with several other programs that existed in the Ministry of Agriculture. Main objective: Guarantee continuous improvement of sustainable agricultural systems and practices promoting low GHG emissions and increasing C fixation in soils. Some specific objectives: Assist in the accomplishment of Brazil’s NAMAs (COP 15); Assist in decreasing deforestation rates; Promote production arrangements that contribute to reduce GHG emissions and increase farmers’ income. 56 Processo Tecnológico, compromisso nacional relativo (aumento da área de adoção ou uso) e potencial de mitigação por redução de emissão de GEE (milhões de Mg CO2 eq). Processo Tecnológico Recuperação de Pastagens Degradadas1 Integração Lavoura-PecuáriaFloresta2 Sistema Plantio Direto3 Fixação Biológica de Nitrogênio4 Florestas Plantadas5 Tratamento de Dejetos Animais6 Total Compromisso (aumento de área/uso) Potencial de Mitigação (milhões Mg CO2 eq) 15,0 milhões ha 83 a 104 4,0 milhões ha 18 a 22 8,0 milhões ha 5,5 milhões ha 3,0 milhões ha 4,4 milhões m3 - 16 a 20 10 6,9 133,9 a 162,9 Notas: 1 Por meio do manejo adequado e adubação. Base de cálculo foi de 3,79 Mg de CO2 eq.ha-1. ano-1. 2 Incluindo Sistemas Agroflorestais (SAFs). Base de cálculo foi de 3,79 Mg de CO2 eq.ha-1ano-1. 3 Base de cálculo foi de 1,83 Mg de CO2 eq.ha-1.ano-1. 4 Base de cálculo foi de 1,83 Mg de CO2 eq.ha-1.ano-1. 5 Não está computado o compromisso brasileiro relativo ao setor da siderurgia; e, não foi contabilizado o potencial de mitigação de emissão de GEE. 6 Base de cálculo foi de 1,56 Mg de CO2 eq.m-3. GLOBAL CARBON POOLS SOIL C- 3th higher pool Ocean 38000 Pg Fossil 5000 Pg Soil 2500 Pg 4000 Pg coal 500 Pg oil 500 Pg gas 1550 Pg C organic 950 Pg C inorganic Atmosphere 760 Pg Biota 560 Pg (Source: Adapted from Lal, 2004) 1 Pg = 1015g LAL, R. Soil carbon sequestration to mitigate climate change. Geoderma, v. 123, p. 1-22, 2004. Cerri, C.C. Conference Soil and Climate Change, Brussels, June, 12, 2008 Conventional Tillage (CT) No-Tillage (NT) MATÉRIA ORGÂNICA DO SOLO NO BRASIL • Regiões tropical e subtropical- matéria orgânica do solo (MOS)- principal fator para qualidade do solorápida decomposição comparada com áreas temperadas (solos com baixo teor de carbon); caulinita (argila 1:1, baixa capacidade de troca de cátions- CTC) • Manejo convencional- erosão, redução da estrutura e fertilidade do solo, decréscimo da MOS(emissão de CO2) • Plantio direto- evita erosão, maior retenção de água, mantém ou aumenta MOS (sequestro de carbon) Lal, R. 2008 Conference Soil and Climate Change, Brussels, June, 12, 2008 Latossolo vermelho-escuro, SLC,Costa Rica/MS 5 anos - PD camada 0-20 cm COT 3,02 t/hectare- CO2 11 t/hectare Bayer, Martin-Neto et al., 2006 Soil & Tillage Research, 86, p. 237 Média de Dados sobre Seqüestro Carbono em Áreas de Grãos sob Plantio Direto • Dados do trabalho nos dois solo de área SLC e de vários outros dados da literatura levantados e analisados em Bayer, Martin-Neto et al., 2006 Soil & Tillage Research, 86, p. 237 • Cerrado- 0.35 Mg C/ha ano (variação= -0.03-0.60 MgC/ha ano) camada 0-20 cm, solos sob PD, culturas soja e milho, principalmente (remoção 1,26 Mg CO2/ha ano- Estimativa – 100 mi ha – 126 Tg CO2/ano- ~10% desmatamento mundial- 1.7 Pg CO2/ano) • Região Sub-tropical BR= 0.48 MgC /ha ano (variação= 0.19-081 Mg C/ ha ano), camada 0-20 cm, solos sob PD, culturas soja, milho, trigo, e leguminosas cobertura Compromissos da Agricultura 2010 - 2020 (Area em milhões de hectares, volumes em milhões de m3, redução dos GEE em milhões de ton CO2 equivalente) Metas 2011/2015 Sub-programas Recuperação de pastagens degradadas (área) Sistemas de Integração Lavoura Pecuária Floresta (área) Metas 2016/2020 Redução estimada de GEE (em 2020) 1 2 Sistema de plantio direto (área) Fixação Biológica de Nitrogênio (área) Florestas Plantadas (área) 3 Tratamento de Dejetos Animais (volume) Total 1 Por meio do manejo adequado e adubação. Incluindo Sistemas Agroflorestais (SAFs). 3 Não está computado o compromisso brasileiro relativo ao setor da siderurgia; e, não foi contabilizado o potencial de mitigação de emissão de GEE. 67 2 133,9 a 162,9 Recuperação de 15 milhões de hectares de pastagens degradadas. Fonte: MAPA Sistemas de Produção: recuperação de pastagens / iLP Quebra no ciclo de pragas e doenças Ex.: Mitigação de carbono em pastagens produtivas; Redução da perda/maior armazenamento de água; Sousa et al., 1997 Sistema Plantio Direto (SPD) O Programa prevê a ampliação em 8 milhões de hectares da área sob SPD, passando de 25 para 33 milhões de hectares. Ações de reflorestamento de 6 milhões para 9 milhões de hectares Fonte: Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento Integração Lavoura-Pecuária-Floresta - ILPF “Intensificação sustentável da agropecuária brasileira – Produção de alimentos e energia com serviços do ecossistema” Nova Canaã do Norte - MT 1º ano: arroz + árvore 2º ano: arroz + árvore 3º ano: Eucalyptus spp. x Soja 2º ano: Ochroma pyramidale x arroz 3º ano: soja + árvore 4º ano: pasto + árvore 3º ano: Tectona grandis x Soja ILPF proporciona bem-estar animal = conforto térmico Foto: Porfírio-da-Silva (EMBRAPA Florestas) CO2 Biomassa Florestal CO2 Pastagem Recuperada CH4 Fermentação Entérica 12-17 Julho 2015- Brasília-DF Arranjos e Parcerias Público-Privadas Inovadoras O Exemplo da Rede de Fomento à iLPF Integração Lavoura-Pecuária-Floresta Esta rede tem o potencial de integrar até 50 empresas e arrecadar cerca de R$ 25 milhões/ano para promoção de sistemas integrados 77 Embrapa Agrossilvipastoril Sinop, MT Unidade “Hub”- Inauguração Junho-2012 Mitigação Eucalyptus: 25-50 m3/ha.year floresta nativa: 2-8 m3/ha.year Fixação biológica de nitrogênio (FBN): Inoculação da soja Brasil- 30 mi ha soja- 90 mi ton- sem adubação nitrogenada (derivado petróleo) com inoculação sem inoculação Economia anual de US $ 7,0> bilhões Aproveitamento de Resíduos Orgânicos na agricultura Sistema radicular de eucaliptos com 0 e 30 % de composto (Programa ABC- enfase dejetos animais) Graviola Adubação tradicional (fertilizante químico) Adubação orgânica (biodigestor) CONSIDERAÇÕES FINAIS- I • Mudanças Climáticas- Seqüestro de carbono no solo- estudos de estabilidade e meia-vida• Pesquisas diferentes sistemas de cultivo e manejo (Plano ABC)plantio direto, integração lavoura-pecuária, agrosilvopastoris, florestas, pastagens- efeitos de resíduos orgânicos distintos na composição da MO e SHs • Pesquisas em diferentes biomas- Pantanal, Amazônia, Semi-Árido, mangues, incluindo uso de experimentos de longa duração – comparações sistemáticas e aspectos qualitativos também • Reciclagem e transformação de resíduos agrícolas, agroindustriais e urbanos- palha, vinhaça, dejetos suínos, bovinos e aves, lixo, lodo de esgoto, efluentes de estação de tratamento de água e lodo, efeitos da qualidade na composição e disponibilização de macro e micronutrientes CONSIDERAÇÕES FINAIS- - II • Agricultura Orgânica- Base científica- aspectos hormonais e de fertilidade • Alternativas adubação química convencional (derivados do petróleo) - compostagem, vermicompostagem, xisto, humifert, substâncias húmicas – produtos líquidos • Remediação de solos e águas com uso de substâncias húmicas • Sorção e Decomposição de Pesticidas em Solos e Águas- Papel das SHs e M.O. (Brasil – grande usuário pesticidas) • Trihalometanos- estudos sistemáticos em águas de reservatórios de água com baixos níveis de reserva (mobilização de sedimentos orgânicos) • Pirólise- Queima controlada de resíduos (mimetizar “Terra Preta do Índio” da Amazônia) CONSIDERAÇÕES FINAIS- - III • Aspectos estruturais SHs- cromatografia exclusão de tamanho, espectrometria de massa,microscopia de força atômica (nanotecnologia)- estrutura MO/SHs e propriedades (humificação) • Liberação controlada de insumos químicos- nanoquímica (conhecimento detalhado estrutura e grupos funcionais e também impacto ambiente) • Gases do efeito estufa (CO2, CH4, N2O) e presença de SHs em aerossóis- Impacto ambiental e para saúde • Avanços instrumentais e de análise- novos equipamentos laboratório e em campo- FIL (C e estabilidade química MO), LIBS (multielementos, inclusive C), NIR (C), métodos estatísticos e quimiométricos •Muito obrigado pelo convite para participação, Prof. Eny Vieira-USP-IQSC •Grato pela atenção! •[email protected] •www.embrapa.br