A experiência da Colômbia e da Costa Rica

22/11/2011
Solos em sistemas agroflorestais A experiência da Colômbia e da
Costa Rica
CONTEXTUALIZAÇÃO
A agricultura de corte e queima, prática comum entre os agricultores da
Colômbia e Costa Rica, gera uma pressão sobre as áreas de floresta primária.
Ing. Forestal John Jairo Zuluaga P.
M.Sc. Agroforestería Tropical
Doutorando em Engenharia Florestal
UFSM
Conceito de Sistemas Agroflorestais (SAF’s)
a área aberta para a produção de
lavoura de subsistência permite ser
cultivada por dois ou três anos,
quando então o agricultor abandona a
área, devido à perda de fertilidade do
solo e à infestação de plantas
invasoras, deixando-a em repouso ou
transformando-a em pastagem, e abre
uma nova área.
O conceito de sistemas agroflorestais não é novo. Novo é o termo
para designar um conjunto de práticas e sistemas de uso da terra já
tradicionais em regiões tropicais e subtropicais. Existem muitas
definições para sistemas agroflorestais (SAF’s):
Os SAF’s são formas de uso e manejo dos recursos naturais nas quais
espécies lenhosas (árvores, arbustos, palmeiras) são utilizadas em
associação deliberada com cultivos agrícolas ou com animais no mesmo
terreno, de maneira simultânea ou em seqüência temporal” (CATIE e
OTS- Organización de Estudios Tropicales, 1986)
Funções dos sistemas agroflorestais
Tipos de Sistemas Agroflorestais e exemplos dos mais
comuns utilizados na Colômbia e Costa Rica
Luz
Chuva de
granizo
Diversidade de
especies
Vento
Árvores em associação com cultivos perenes
Nesta categoria encontram-se vários sistemas
de exploração comercial: as plantações de
florestas, coqueiros, seringueiras ou palmeiras,
em associações com culturas, frutíferas,
produtoras de sombra e/ou espécies que
melhoram a fertilidade dos solos.
Transporte
de minerais
Microclima
Temperatura
Ótima
utilização
do espaço
aéreo
Umidade
Matéria
orgânica e
nutrientes
Sombra e
forragem
Poucas
pragas
Erosão hídrica e eólica
Menor taxa de escoamento
Fixação de nitrogênio
Adubo
orgânico
Populações microbiológicas
Ciclagem de nutrientes
Maior
infiltração
de água
Guamo (Inga densiflora).
(Pinus oocarpa)
Poucas
ervas
daninhas
Ótima
Utilização do
espaço
subterrâneo
café (Coffea sp)
café (Coffea sp)
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Árvores em associações com culturas anuais (plantio em aléias)
As árvores, geralmente leguminosas, são dispostas
em linhas (renques), são podadas e seu material
depositado para adubação das culturas anuais, bem
como para controle de invasoras e proteção do solo.
nogal (Cordia alliodora)
café (Coffea sp
Seringueira com maracujá
Nestas associações utilizam-se geralmente
milho (Zea mays), feijão, arroz (Oryza sativa
), sorgo(Sorghum sp.), caupi (Virgna
unguiculata), mandioca (Manihot sp.), trigo
(Triticum aestivum), cevada (Hordeum
vulgare), aveia (Avena sp.) com Cliricidia
(Gliricidia cepium), leucena (Leucena
leocochefala ) e Eucalipto (Eucalyptus sp.).
Cupuaçu, abacate, açai, manga, cacau.
mulungú (Erythrina sp.)
milho (Zea mays)
Girasole
Poda de leguminosa
Associações de árvores com
(enfatizando a produção animal)
Flemingia
macrophylla
preparo do solo para o
plantio de hortaliças, milho
ou batatas, dentre outras
semeadura
Poda de leguminosa
semeadura
ALLEY CROPING
Cultivo em aléias
As árvores podem estar distribuídas nas pastagens de forma isolada ou
agrupadas em pequenos capões.
pastos
e
leguminosas
Neste sistema obtém-se de
forma secundária a produção
de madeira, lenha, frutos ou
forragem.
Os
animais
alimentam-se com ervas,
folhas, cascas e outras
partes
das
árvores
e
beneficiam-se com a sombra.
As espécies arbóreas mais
comuns encontradas nas
pastagens
são:
goiaba
(Psidium guajava), abacate
(Persea americana) , leucena
(Leucena leocochefala) e
árvores em geral.
Pastoreio em plantações florestais e de
palmas (enfatizando a produção vegetal)
Neste caso os animais pastoreiam
numa plantação, que pode ser de
árvores para lenha, madeira, papel
ou palmas. Com o uso deste sistema,
se obtém um produto animal
adicional durante o crescimento da
plantação.
As espécies arbóreas mais comumente utilizadas neste sistema são: pupunha
(Bactris gasipaes), coco (Cocos nucifera), pinus (Pinus radiata, Pinus
caribaea), cedro (Cedrela odorata), eucalipto (Eucalyptus deglupita), Alnus
acuminata , Cordia alliodora e Guazuma ulmifolia.
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A associação pode começar quando as árvores tiverem idade suficiente para
não ser danificadas pelos animais.
O emprego de práticas não
sustentáveis pode causar a
degradação de seus atributos
físicos, químicos e biológicos,
diminuindo a qualidade do
solo, resultando em baixas
produtividades.
(Tabebuia rosea)
Tambor (Schisolobium paraiba),
Os Sistemas
água
SAFs E A QUALIDADE FÍSICA DOS SOLOS
Agroflorestais na
gestão e conservação da
Neste
contexto,
os
sistemas
agroflorestais (SAFs) têm se mostrado
uma alternativa viável para amenizar os
danos
causados
pela
agricultura
convencional,
recuperando
e/ou
mantendo a qualidade ambiental e as
vantagens econômicas e biofísicas do
agroecossistema (Jackson & Wallace,
2000; Hairiah et al., 2006; Jianbo, 2006).
Balanço hídrico de SAF com café estudado em CENICAFE, Manizales,
Caldas-Colômbia
A maneira mais fácil de entender a relação SAF-água-solo é conhecendo
o ciclo hidrológico no sistema.
Reduzem os efeitos nocivos do sol, vento e da
chuva no solo.
Os SAFs podem amenizar os efeitos da
evaporação por meio dos resíduos vegetais
depositados na superfície do solo, mantendo sua
umidade.
O solo sob SAFs retém poluentes e
melhoram a
qualidade física, química e
biológica da água.
Os SAFs aumentam a capacidade de
infiltração e armazenamento de água no solo
para reduzir os picos máximos nas bacias
hidrográficas.
Reduz a possibilidade de
obstrução de
córregos,
canais
de
irrigação
e,
portanto, inundações.
Balanço hídrico de SAFs estudados no CATIE, Turrialba-Costa Rica
SAFs e a redução da erosão do solo nas Bacias hidrográficas
Os SAFs reduz a erosão do solo pelo impacto
das gotas de chuva e a incidência direta dos
raios solares.
Os SAFs faz que a água da chuva infiltre
lentamente no solo, evitando seu escoamento
superficial e a erosão do solo.
Evitam o carreamento de partículas de solo
para as fontes de água
Café +
Erythrina
Café + Cordia Cacao +
aliodora
Erythrina
Cacao + Cordia
aliodora
Chuva
(100%)
(100%)
(100%)
(100%)
Interceptação
(mm)
70
(3,5%)
270
(13,5%)
294
(14,6%)
320
(16%)
Evapotranspiração
(mm)
845
(42,2%)
730
(36,5%)
707
(35,4%)
707
(35,3%)
Percolação
(mm)
1086
(54,3%)
1000
(50,0%)
999
(50,0%)
974
(48,7%)
Os SAFs podem ser
encostas mais íngremes.
praticados
nas
Os SAFs promovem a conservação do
solo nas bacias, pela formação de terraços
naturais
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Erosão hídrica em SAFs no CATIE, Turrialba- Costa Rica
Mês
Café + Erythrina
Perda de solo por um ano (t/há) sob diferentes coberturas no município
de Montenegro, Quindio-Colômbia
Café + Erythrina + C. alliodora
Café
g/l
Kg/ha
g/l
Kg/ha
g/l
Julho
0,63
4,64
1,36
13,20
6,30
37,01
Agosto
0,18
4,27
0,25
10,55
4,29
144,49
Setembro
1,33
33,31
1,42
45,59
4,40
131,36
Outubro
0,13
1,16
0,22
2,23
1,23
7,31
Novembro
0,11
1,67
0,14
2,86
0,35
5,22
Dezembro
0,65
13,70
1,12
29,46
1,86
TOTAL
Média
58,75
103,89
0,48
0,71
Kg/ha
T1
T2
T3
T4
T5
Fonte: Rodríguez e Camargo, 2005
T1= Sucessão Natural
T3= Bambu
T5= Pastagem
40,66
365,99
3,47
T2= Árvores madeirables
T4= Milho e feijão
Nos sistemas com árvores a redução de erosão foi 70-85% comparada com a
de café, pois apresentaram valores muito baixos de escoamento
superficial, principalmente devido à alta permeabilidade e boa drenagem.
Os SAFs são considerados como uma prática efetiva na conservação do solo
No final do período de avaliação (12 meses) se constatou que a perda de
solo foi significativamente maior (P <0,05) em culturas de milho (0,59 t /ha),
enquanto sob a plantação de árvores com café (SAF) se apresentou uma
perda menor (0,25 t / ha).
SAF e as mudanças no microclima e uso da água
Temperatura do solo (0-10 cm de profundidade) em SAF e monocultura de
seringueira (Hevea brasiliensis) no Município de Belén, Caquetá-Colômbia.
Os SAFs modificam o microclima pela
proteção da luz do sol direta, durante o
dia, e pela proteção das perdas de
calor durante a noite.
A cobertura do solo, tanto pelas copas das
árvores quanto pela serapilheira, garante a
redução da evaporação da água do solo,
deixando mais água disponível para
crescimento das culturas associadas.
CATIE
Nos SAFs as variações de temperatura no
solo são muito pequenas, sendo, pois,
mantido fresco e úmido, condições propícias
para o bom desenvolvimento das raízes e às
atividades da fauna do solo.
Umidade gravimétrica do solo em fazendas de
café com árvores de sombra (SAF) e plena
exposição, em Popayán- Colômbia.
Tipo de
sombra
Fazenda
Umidade
%
Café com
árvores
(SAF)
Média
Café a
Plena
exposição
Média
Fonte: Paz e Sánchez, 2007
A maior umidade média (0-20cm) se apresentou no solo sob café com sombra,
isto é atribuído aos resíduos vegetais aportados pelos árvores, que regula a
temperatura do solo e diminui a perda de água por evaporação.
Fonte: Zuluaga e Escobar 2001
No sistema de monocultura tiveram os maiores valores de temperatura no
solo (0-10 cm), o que provavelmente pode estar afetando
negativamente a disponibilidade de água e, consequentemente, a
produção de látex
Umidade gravimétrica do solo em fazendas de café com árvores de sombra
(SAF) e plena exposição, em CATIE, Turrialba-Costa Rica.
Profundidade
Café +
Erythrina
Café+Erythrina
+ C. alliodora
Café
Ug (%)
Ug (%)
Ug (%)
0-5 cm
46,37
39,10
45,47
20 cm
44,33
38,72
44,20
40 cm
47,12
44.76
48,23
60 cm
48,32
47,11
48,58
Média
46,53
42,42
46,62
A menor umidade média (0-60cm) se apresentou no solo sob café com
Erytrhina + Cordia alliodora, isto é atribuído ao aumento do consumo de água
pela maior biomassa
vegetal acima do solo, mas estes sistemas
proporcionam melhores condições de infiltração da água no solo e o fluxo é
mais estável e sustentável do que em outros sistemas produtivos
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Porosidade total do solo de uma área submetida ao banco forrageiro (SAF) e a
pastagens , no Quindio-Colômbia.
SAFs e a Porosidade do solo
Os SAFs favorecem a presença
de macroorganismos no solo
(minhocas, formigas, cupins,
escaravelhos, centropéias, etc.)
que promovem a construção de
galerias,
proporcionando
incremento na macroporosidade
e aeração do solo (Hairiah et
al., 2006).
Sistema
Porosidade
(%)
Mesofauna
do solo
(grupos)
Banco
forrageiro
43,0 a
8
Banco
misto
39,8 a
8
Pastagens
32,0 b
5
Gómez et al., 2002
A menor quantidade de espaços porosos
foram encontrados na pastagens e os maiores
valores nos bancos forrageiros e mistos (SAF).
Estes dados mostram uma relação direta de
variáveis biológicas com a porosidade do solo.
Porosidade total do solo (0-10 cm) em fazendas de café com árvores de
sombra (SAF) e plena exposição, em Popayán- Colômbia.
Tipo de
sombra
Fazenda
Café a
Plena
exposição
Fonte: Paz e Sánchez, 2007
Não
houve
significativas
devido
de sombra
diferenças
ao
tipo
Embora tenha havido relação direta
entre a porosidade com o teor de
matéria orgânica e a macrofauna do
solo e da relação inversa com a
densidade
Densidade do solo sob diferentes coberturas e manejos no
Corredor Biológico Turrialba-Jiménez, Costa Rica.
Tratamento
CIPAV, 2010
CIPAV, 2010
Porosidade
Total (%)
Café com
árvores
(SAF)
Compactação do solo de uma área submetida ao banco forrageiro (SAF) e a
pastagens , no Quindio-Colômbia.
CIPAV, 2010
Sistema
Compactação
(5 cm)
(Kg f. cm-2)
Compactação
(10 cm)
(Kg f. cm-2)
Mesofauna
do solo
(grupos)
Banco
forrageiro
1,8 b
1,4 b
8
Banco
misto
1,9 b
1,6 b
8
Pastagens
2,2 a
2,0 a
5
Gómez et al., 2002
A maior compactação se apresentou na pastagem nas duas camadas do solo,
devido ao teor reduzido de matéria orgânica, menor agregação, menor
presencia de macro e microorganismos e menor porosidade no solo.
Resistência à penetração em SAF e monocultura de
(Hevea brasiliensis) no Município de Belén, Caquetá-Colômbia.
seringueira
Densidade (g cm-3)
Floresta
0,44 + (0,08) a
Café – Musaorgânico
0,65 + (0,08) ab
Café – ErythrinaCordia- orgânico
0,78 + (0,02) bc
Café – Erythrinaconvencional
0,94 + (0,12) c
Fuente: Porras, 2006.
Fonte: Zuluaga e Escobar 2001
A menor densidade do solo se apresentou nos
sistemas com manejo orgânico e com maior
teor de matéria orgânica, maior agregação,
maior presencia de organismos e maior
porosidade no solo.
Para penetrar a uma profundidade de 40 cm no solo (37% de umidade) do
sistema de monocultura requer uma média de 15 impactos, em quanto no
SAF (umidade 45%) requer apenas sete impactos. Esta diferença é devido
possivelmente ao maior número de macroorganismos e matéria orgânica
presentes no SAF.
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22/11/2011
Mudanças na resistência mecânica do solo sob SAF e monocultura de
Tabebuia rosea , durante dois anos em Montería, Córdoba, Colômbia
Mudança na velocidade de infiltração no solo sob SAF com Tectona grandis ,
durante dois anos, em Montería, Córdoba, Colômbia
2007
2009
Fonte: Zuluaga et al., 2011
Em junho de 2007, os solos tiniam entre 2,0 e 2,8 Mpa nas profundidades
de 0-60 cm. Já em junho de 2008 e 2009 passou de 1,0 a 1,8 Mpa, nos
primeiros dois anos de avaliação.
Estes resultados ressaltam o impacto positivo do SAF e as árvores sobre a
estruturação do solo e, por conseguinte, pressupõe melhor aeração e
desenvolvimento do sistema radicular, garantindo a qualidade física do solo.
Matéria orgânica do solo em fazendas de café com árvores de sombra (SAF) e
plena exposição, em Popayán- Colômbia.
Tipo de
sombra
Fazenda
Fonte: Zuluaga et al., 2009
Em dois anos de estabelecido o SAF se passo de uma velocidade de
infiltração de 0,04 cm/hora (muito lenta) a 3,2 cm/hora (moderada), o qual
indica que os SAF melhoram a infiltração da água no solo, através do tempo
Armazenamento de carbono no solo (1 m de profundidade) em sistemas de
uso da terra em paisagens com gado na Colômbia e Costa Rica
Em os dois países, o uso
de
pastagens
degradadas
foram os sistemas com menor
carbono total armazenado. Em
contraste,
nas
florestas
secundárias
e
os
sist.
Silvipastoris na Costa Rica
e na Colômbia foram os usos
do solo com o maior carbono
total
Matéria
orgânica
ton/há/ano
Café com
árvores
(SAF)
Café a
Plena
Exposição
Fonte: Paz e Sánchez, 2007
A maior quantidade de matéria orgânica se apresentou no solo sob café com
sombra, isto é atribuído aos resíduos vegetais aportados pelos árvores e o
café.
SAFs E BIODIVERSIDADE DO SOLO
Fonte: Ibrahim, M. et al., 2004
a) Valle del Cauca y Quindío, Colômbia;
b) Esparza, Costa Rica
BR = mata ciliar, PD= pastagens degradadas, PMS =
pastagem melhorada sem árvores (Brachiaria), SS
= sistema silvipastoril intensivo; BS = Floresta
secundária,
PFT = plantação florestal
de
teca, PMB = pastagem
melhorada com baixa
densidade de árvores, PNA = pastagem natural com
alta densidade de árvores, PNS = pastagens natural
sem árvores.
Macrofauna do solo em Sist. Silvipastoris Vs pastagens. San
Diego, Cesar-Colômbia.
CIPAV, 2010
Sistemas silvipastoris
Nos SAFs alguns grupos de
organismos são responsáveis
pela predação de outros
invertebrados
Outros contribuem diretamente
na modificação da estrutura do
solo, por meio de sua
movimentação
pelo
perfil
(Correia & Andrade, 2008).
CIPAV, 2010
Pastagens sem árvores
Fonte: Giraldo et al., 2010
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22/11/2011
Degradação do esterco de gado
Manejo e conservação de solos com SAFs
As propostas SAFs de conservação do
solo são principalmente de dois tipos:
12 horas (SSP)
48 horas (SSP)
24 horas (SSP)
96 horas (SSP)
A
primeira
envolve
o
estabelecimento de plantas ao longo
das
linhas
de
contorno,
formando bandas para ancorar e
estabilizar a inclinação e fazer
barreiras naturais contra a erosão
72 horas (SSP)
Fonte: Giraldo et al; 2010
A fauna edáfica representa uma força motriz na
ciclagem dos nutrientes
decomposição e
A segunda proposta SAF é combinar as árvores com espécies
de raízes densas e superficiais, a fim de reduzir a exportação de
nutrientes e a perda de solo.
O futebol é importante…
… mas as árvores são ainda mais
importantes.
Obrigado
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