Soybean rotation and crop residue management to reduce nitrous oxide emissions from sugarcane soils

NITROUS OXIDE (N2O) IS a potent greenhouse gas and the predominant ozone-depleting substance in the atmosphere. Agricultural nitrogenous fertiliser use is the major source of human-induced N2O emissions. A field experiment was conducted at Bundaberg from October 2012 to September 2014 to examine the impacts of legume crop (soybean) rotation as an alternative nitrogen (N) source on N2O emissions during the fallow period and to investigate low-emission soybean residue management practices. An automatic monitoring system and manual gas sampling chambers were used to measure greenhouse gas emissions from soil. Soybean cropping during the fallow period reduced N2O emissions compared to the bare fallow. Based on the N content in the soybean crop residues, the fertiliser N application rate was reduced by about 120 kg N/ha for the subsequent sugarcane crop. Consequently, emissions of N2O during the sugarcane cropping season were significantly lower from the soybean cropped soil than those from the conventionally fertilised (145 kg N/ha) soil following bare fallow. However, tillage that incorporated the soybean crop residues into soil promoted N2O emissions in the first two months. Spraying a nitrification inhibitor (DMPP) onto the soybean crop residues before tillage effectively prevented the N2O emission spikes. Compared to conventional tillage, practising no-till with or without growing a nitrogen catch crop during the time after soybean harvest and before cane planting also reduced N2O emissions substantially. These results demonstrated that soybean rotation during the fallow period followed with N conservation management practices could offer a promising N2O mitigation strategy in sugarcane farming. Further investigation is required to provide guidance on N and water management following soybean fallow to maintain sugar productivity.

Crop nutrient application rates

This guide provides information on how to match nutrient rate to crop needs by varying application rates and timing between blocks, guided by soil tests, crop class, cane variety, soil type, block history, soil conditioners and yield expectations.

Strategies to limit the impact of nematode pressure on sugarcane productivity in the Isis

Two trials were done in this project. One was a continuation of work started under a previous GRDC/SRDC-funded activity, 'Strategies to improve the integration of legumes into cane based farming systems'. This trial aimed to assess the impact of trash and tillage management options and nematicide application on nematodes and crop performance. Methods and results are contained in the following publication: Halpin NV, Stirling GR, Rehbein WE, Quinn B, Jakins A, Ginns SP. The impact of trash and tillage management options and nematicide application on crop performance and plant-parasitic nematode populations in a sugarcane/peanut farming system. Proc. Aust. Soc. Sugar Cane Technol. 37, 192-203. Nematicide application in the plant crop significantly reduced total numbers of plant parasitic nematodes (PPN) but there was no impact on yield. Application of nematicide to the ratoon crop significantly reduced sugar yield. The study confirmed other work demonstrating that implementation of strategies like reduced tillage reduced populations of total PPN, suggesting that the soil was more suppressive to PPN in those treatments. The second trial, a variety trial, demonstrated the limited value of nematicide application in sugarcane farming systems. This study has highlighted that growers shouldn’t view nematicides as a ‘cure all’ for paddocks that have historically had high PPN numbers. Nematicides have high mammalian toxicity, have the potential to contaminate ground water (Kookana et al. 1995) and are costly. The cost of nematicide used in R1 was approx. $320 - $350/ha, adding $3.50/t of cane in a 100 t/ha crop. Also, our study demonstrated that a single nematicide treatment at the application rate registered for sugarcane is not very effective in reducing populations of nematode pests. There appears to be some levels of resistance to nematodes within the current suite of varieties available to the southern canelands. For example the soil in plots that were growing Q183 had 560% more root knot nematodes / 200mL soil compared to plots that grew Q245. The authors see great value in investment into a nematode screening program that could rate varieties into groups of susceptibility to both major sugarcane nematode pests. Such a rating could then be built into a decision support ‘tree’ or tool to better enable producers to select varieties on a paddock by paddock basis.

Evaluation of mud filtrate clarification to improve factory performance

Clarification performance and flocculant dosage is strongly linked to the mud solids loading in the feed entering the clarifier. The recycle of filtrate can represent an extra ~10-15% mud solids loading on the clarifier, thereby reducing its effective capacity. Filtrate recycling may cause significant increase in turbidity, complexed calcium ion formation, phosphate, proteins and polysaccharides in mixed juice that impact on evaporator scale formation and molasses exhaustion. The paper details the results obtained from laboratory, pilot scale and factory trials of filtrate clarification using both sedimentation and flotation methods. Clarified filtrate could be produced of similar quality to ESJ. Filtrate clarification was able to significantly remove insoluble solids, turbidity, phosphate, and polysaccharides content with slight reductions in minerals content of the filtrate. On the basis of improved filtrate quality, the clarified filtrate could be directed to ESJ, instead of the normal practice of directing the mud filtrate to mixed juice. The potential impacts of implementing filtrate clarification are discussed in respect to improved performance and throughput of the clarification station.

A Demonstration of the Role ofhetGenes in Heterokaryon Formation inNeurosporaunder Simulated Field Conditions

An experimental system was developed for assessing the role ofhetgenes in heterokaryon formation inNeurosporain nature. Burned sugar cane segments planted in soil were infected using a mixture of mutant ascospores of two genotypes.Neurosporaramified in the cane and erupted as distinct pustules of conidia. When ascospores carried identicalhetalleles, the (macro) conidial pustules which formed were heterokaryotic. On the other hand, when ascospores carried dissimilarhetalleles, the pustules were homokaryotic. These results showed that stable heterokaryons between compatible strains can form in nature. When two strains are growing together on a natural substrate, heterozygosity athetloci serves to maintain their individuality.

Effect of pretreatment on the formation of 5-chloromethyl furfural derived from sugarcane bagasse

Chloromethylfurfural (CMF), a valuable intermediate for the production of chemicals and fuel, can be derived in high yields from the cellulose component of biomass. This study examined the effect of sugar cane bagasse components and biomass architecture on CMF/bio-oil yield using a HCl/dichloroethane biphasic system. The type of pretreatment affected bio-oil yield, as the CMF yield increased with increasing glucan content. CMF yield reached 81.9% with bagasse pretreated by acidified aqueous ionic liquid, which had a glucan content of 81.6%. The lignin content of the biomass was found to significantly reduce CMF yield, which was only 62.3% with acid-catalysed steam exploded sample having a lignin content of 29.6%. The change of CMF yield may be associated with fibre surface changes as a result of pretreatment. The hemicellulose content also impacted negatively on CMF yield. Storage of the bio-oil in chlorinated solvents prevented CMF degradation.

A (re)valorização do patrimônio e as transformações da paisagem: o exemplo do Estado do Rio de Janeiro

Este trabalho apresenta as principais perspectivas estabelecidas a partir da utilização do patrimônio herdado da atividade canavieira no desenvolvimento da atividade turística, na região norte do estado do Rio de Janeiro. Para isso, discutiremos os principais conceitos que permitem entender como áreas consideradas rurais ou marcadas por uma história vinculada a alguma atividade agrícola passam por um processo de transformação e são inseridas em uma nova fase. Essas transformações são percebidas nos espaços chamados de rurais e aparecem hoje com uma nova perspectiva de utilização, antes eram destinados exclusivamente às atividades agrícolas. Outro aspecto verificado é que paisagens singulares acabam se constituindo em patrimônios culturais, na medida em que se tornam representações sociais. A paisagem então acaba sendo relacionada à memória e à identidade local. Nos municípios estudados ela é marcada pelas tradicionais plantações de cana-de-açúcar, que ao longo de mais de um século influenciou a vida e o cotidiano daquela porção do espaço fluminense, permitindo uma arquitetura e uma paisagem peculiar. Desta forma, nosso objetivo é entender como a paisagem é utilizada no desenvolvimento da atividade turística como recurso a ser explorado, além de tentarmos visualizar os principais agentes que promovem as iniciativas de (re)valorização patrimonial e como o espaço é modificado com tal atividade.

Estudo de espécie nativa da restinga para plantio em telhados de construção de interesse social.

O alto crescimento populacional tem desencadeado uma elevada ocupação das áreas urbanas com a expansão de edificações e estradas causando alterações no meio ambiente com a consequente minimização das áreas verdes e da infiltração de água no solo. Estes fenômenos acarretam problemas como enxurradas, inundações, aumento da temperatura local e diminuição da biodiversidade com inúmeros efeitos adversos, tanto econômicos quanto ambientais e sociais. Uma das alternativas para minimizar estes problemas é a construção de telhados verdes, que tem como uma das principais funções retardar o escoamento devido ao aumento da infiltração e retenção da água das chuvas atenuando o efeito avassalador das enchentes e das zonas de calor, principalmente em climas muito quentes, além de colaborar para recuperação de ecossistemas, através do replantio de mudas. Este projeto faz parte de um conjunto de ações integradas de cidadania e inclusão social na região hidrográfica da baixada de Jacarepaguá, especificamente envolvendo a Comunidade da Vila Cascatinha, em Vargem Grande, a fim de gerar subsídios para políticas públicas em áreas de assentamentos informais, integrado ao projeto HIDROCIDADES (CNPq, FAPERJ, FINEP), que visa a conservação da água em meios urbanos e periurbanos associado à cidadania, inclusão social e melhoria da qualidade de vida nas grandes cidades. Este trabalho utiliza uma tecnologia adaptada dos telhados verdes para edificação popular (telhado de fibrocimento) muito comum no Brasil, com o objetivo de verificar uma espécie com potencial de geração de renda (visando o social) de ecossistema regionais como restinga, em edificação; analisar o crescimento e biomassa da espécie de restinga cultivada em telhados; e avaliar qualidades das mídias em função do plantio em análise de armazenamento (retenção) de água no solo. A partir da metodologia empregada na implantação dos telhados verdes em habitações populares, os resultados obtidos são desenvolvimento da espécie Ipomoea pes caprae Brasiliensis, em três tipos de mídias de crescimento e também eficiência dessas mídias no escoamento superficial. Observou-se retenção de 69,24L de água para o bagaço de cana de açúcar e 64,7L para a fibra de coco. E foi observado também um retardo da ocorrência do pico de até 14 minutos no telhado vegetado em relação ao telhado controle (convencional).

Análise da dinâmica espaço-temporal de culturas agrícolas no Brasil: uma abordagem metodológica.

Atualmente, o Brasil se apresenta como um grande produtor agrícola mundial com finalidade alimentícia e bioenergética. Ano a ano recordes de produção são batidos pelo setor agropecuário. Por outro lado, tem-se uma perspectiva de problemas alimentícios e energéticos no mundo, em especial no continente africano onde muitos vivem na miséria e na fome. Neste contexto, esta dissertação de mestrado apresenta uma proposta para a análise da dinâmica espaço-temporal de culturas agrícolas empregando os conceitos e instrumentos da Geomática em busca do desenvolvimento sustentável. Desenvolveu-se uma metodologia para a geração de indicadores da produção agrícola em diferentes níveis da estrutura territorial brasileira que permite a apresentação sintética, por meio de cartogramas e animações digitais, das dinâmicas espacial e espaço-temporal das principais culturas. Para isto foi criada uma base de dados da produção das principais culturas, desenvolvidos indicadores que representem a dinâmica espacial da produção agrícola e desenvolvidas ferramentas de apresentação destes indicadores através da dinâmica espaço-temporal. Finalmente, foram relacionadas as áreas voltadas à produção de alimentos e de expansão agrícola para a bioenergia (etanol e óleo de palma). Pretende-se, através deste trabalho, contribuir na tomada de decisão com ferramentas de visualização da realidade agropecuária brasileira. O trabalho estabelece ligações com os zoneamentos agroecológicos, os instrumentos de segurança alimentar e a pegada ecológica, com a apresentação da produção agrícola das culturas como cana-de-açúcar, milho, soja, palma de óleo e algodão.

O ofício de escritor e as figurações do outro: engajamento e representações sociais em José Lins do Rego

A efervescência cultural e política dos anos 20 contribuiu para o surgimento do romance nordestino de 30. Nesse momento, o engajamento do intelectual era uma necessidade e as produções artísticas foram mediadas por influências políticas de esquerda ou de direita. Com isso, as obras literárias ganharam um tom de denúncia, expondo nossos problemas sociais. O intelectual brasileiro se viu entre dúvidas e tensões e destacamos, na primeira parte desse trabalho, as posturas dos seguintes escritores: José Américo de Almeida (1887-1980), Rachel de Queiroz (1910-2003), Jorge Amado (1912-2001), José Lins do Rego (1901-1957) e Graciliano Ramos (1892-1953). Na segunda parte, tomamos as obras do escritor paraibano, José Lins do Rego, para analisar o posicionamento desse intelectual frente as questões de sua época. Com base nas discussões que o escritor põe em relevo em seus romances, identificamos a abordagem da relação entre intelectual e operário, os limites da figuração do outro o negro e a mulher pobre , a continuidade e a ampliação da escravidão no século XX. Cotejando as respostas de José Lins com as dos demais romancistas nordestinos de 30, verificamos como se estabeleceu o diálogo entre esses escritores e quais são os limites de seus posicionamentos

Análise do mercado sucroalcooleiro e das elasticidades preço e renda da demanda por etanol hidratado

Este trabalho tem como objetivo estudar o mercado de etanol combustível e estimar as elasticidades preço e renda da demanda de etanol hidratado, no Brasil, no período de janeiro de 2003 a setembro de 2012. O método econométrico utilizado para analisar os dados e obter os resultados referentes à estimativa dos parâmetros das equações de demanda foi a metodologia de Johansen. Baseado na teoria da demanda incluiu-se, num primeiro momento, como variáveis explicativas: o preço do bem, o preço do bem substituto e a renda, num segundo momento incluiu-se também a frota de veículos, estimando assim o modelo VAR/VEC. Os resultados encontrados foram significativos e estão de acordo com a teoria econômica, nos levando a concluir que a demanda por etanol é bem elástica ao preço do etanol e ao preço da gasolina. Antes de desenvolvermos o modelo, analisamos o mercado de cana-de-açúcar, de etanol e da commodity concorrente ao etanol, o açúcar. Destacando a preocupação com o meio ambiente e a importância do etanol como energia renovável.

O campo na luta por seus direitos: uma análise sobre a relação entre os trabalhadores rurais campistas e os direitos trabalhistas no Rio de Janeiro durante o período democrático(1945-1964)

A presente dissertação propõe um diálogo entre a história social dos movimentos rurais e a história social do Direito e para tanto investigamos a trajetória dos trabalhadores rurais da lavoura canavieira de Campos dos Goytacazes e as lutas empreendidas por estes, em meios institucionais ou não, pelos seus direitos trabalhistas entre os anos de 1945 à 1964. A trajetória da organização sindical dos trabalhadores rurais de Campos dos Goytacazes, o processo de proletarização vivenciado pelos canavieiros campistas a partir dos anos 1940 e a mobilização destes em greves e paralisações foram analisados no sentindo de resgatar a formação de uma identidade política entre a classe trabalhadora rural campista no decorrer do período democrático. Paralelamente, a análise dos dissídios individuais e coletivos promovidos pelo proletariado rural de Campos dos Goytacazes nos acórdãos julgados pelo Tribunal Regional do Trabalho da 1Região teve como objetivo evidenciar a existência de uma cultura jurídica entre os canavieiros campistas e seus representantes legais que permitia a estes elaborarem apropriações da legislação trabalhista tornando legítimos direitos sociais que aparentemente eram lhe negados, bem como observar os limites de demandas como justiça e igualdade numa sociedade classista.

Uso agrícola de composto de lixo: estudo da transferência de metal pesado no sistema solo-cana-de-açúcar.

Este estudo buscou avaliar uma solução agronômica para a destinação do lixo urbano com a utilização de sua compostagem na adubação da cana-de-açúcar. A utilização de composto de lixo (CL) altera a dinâmica de matéria orgânica do solo, tendo um impacto sobre seus processos físicos, químicos, mineralógicos e biológicos, podendo ser benéfica, pois constitui uma importante fonte de nutrientes, mas pode também causar problemas, em médio e longo ´prazos por conter metais pesados, que podem contaminar os solos e até entrar na cadeia alimentar.

Uso agrícola de composto de lixo: efeito do tempo de incubação solo/resíduo na disponibilidade de metal pesado.

O uso agrícola dos compostos de lixo (CL) urbano constitui a alternativa de maior visibilidade técnico-científica-econômica, pois estes são fontes de nutrientes e de matéria orgânica. Entretanto, é importante esclarecer que o uso do CL deve ser regulamentado, disciplinado e orientado tecnicamente por protocolos que definam a sua disposição final prevista em legislação, pois estes materiais podem conter metais pesados, que podem acumular-se nos alimentos e serem ingeridos pelo homem. Dentro desse contexto o trabalho buscou supror a deficiência de conhecimento relativo ao tempo que os metais pesados (Cádmio - Cd, Crômio - Cr, Cobalto- Co, Níquel - Ni e Chumbo - Pb), permanecem disponíveis nos solos após a adição do CL. A estração foi feita pelo método Mehlich-1, quando adicionado o CL incubado em cinco tipos de solos (Latossolo Vermelho-Amarelo, Podzólico Vermelho-Amarelo, Brunizem, planossolo e TerraRoxa Estruturada) de duas profundidades (0-20 e 20-40 cm), utilizando-se quatro doses de CL (0, 25, 50 e 100 t ha -1, em base úmida) e quatro períodos de incubação: 16, 32, 64 e 150 dias. A maioria dos metais pesados teve sua disponibilidade reduzida nos primeiros tempos de incubalção, sendo esse efeito dependente da textura, pH e teor de matéria orgânica do solo. Os dados relativos aos teores totais de metais pesados evidenciaram que o uso continuado de composto de lixo, principalmente nas doses mais elevadas, e em especial para o Cd, pode resultar riscos de contaminação do ambiente pelo efeito cumulativo.

Modelo de balanço de nitrogênio para a cana-de-açúcar fase II - construção de modelo software STELLA.

A cultura da cana-de-açúcar vem sofrendo mudanças, de âmbitos tecnológicos e sociais, profundas nesta década, procurando se adaptar às demandas de produção com alta produtividade, competitividade e respeito ao meio ambiente. Apesar de o Brasil ser o maior produtor mundial de cana-de-açúcar, ainda pratica a queima da palha do canavial para facilitar a colheita, o que gera prejuízos econômicos, sociais e ambientais. Sem essa queima (Decreto n.° 42056 do Estado de SP), a cobertura do solo pela palhada irá provocar significativas mudanças no manejo da cultura e na dinâmica do nitrogênio. Dada a complexibilidade do ciclo de nitrogênio no solo, seus vários caminhos de transformação, e as variações climáticas, é difícil a determinação do melhor manejo do nitrogênio em sistemas de cultivo, pois não há análise de solo para apoiar o agricultor no seu manejo. Modelos de Simulação que descrevem as transformações do nitrogênio do solo podem prever valores e direcionar o melhor manejo do nitrogênio, tanto do ponto de vista da produtividade da cana como da qualidade ambiental. Assim, o modelo preliminar proposto na Fase I deste estudo em Relatório Técnico 22, da Embrapa informática Agropecuária, foi, nesta Fase II do projeto, ajustado com valores para solos tropicais e reconstruído no software de Simulação STELLA, agregando-se todo o conhecimento disponível em expressões matemáticas sobre esse assunto. Procedendo-se a simulação numérica em situações usuais, geraram-se como resultados, cenários que permitiram discussões técnicas sobre o melhoria do manejo do fertilizante nitrogenado. Concluiu-se que, apesar da complexa dinâmica do nitrogênio no sistema solo-planta e das dificuldades inerentes à medida de formas disponíveis de N, o modelo ajustado apresentou-se como uma alternativa para pesquisadores, técnicos e produtores no entendimento dos processos que envolvem o nitrogênio no sistema, auxiliando na busca por soluções para o melhor manejo de fertilizantes nitrogenados à cultura da cana-de-açúcar para manutenção de produtividades adequadas.