Greenhouse gas balance associated with sugarcane production in South-Central Brazil, considering the management and expansion

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Paddock to Reef Monitoring and Evaluation: Economic analysis of ABCD cane management practices for the Mackay Whitsunday region

The economic analysis is based on the A, B, C and D management practice framework for water quality improvement developed in 2007/2008 by the respective natural resource management region. The Mackay Whitsunday ABCD management framework for sugarcane management practices was published in 2009 by the Department of Primary Industries & Fisheries (DPI&F), following the original version that was published in the Water Quality Improvement Plan: final report for Mackay Whitsunday region (2008).

Economic Analysis of Sugarcane Farming Systems for Water Quality Improvement in the Great Barrier Reef Catchments.

In this report we analyse the private financial-economic impacts of transitioning to improved sugarcane management in the National Resource Management regions of the Wet Tropics, Burdekin Dry Tropics and Mackay Whitsundays. In order to do so, we: 1) compare farm GMs; 2) present information on capital investment associated with the transition; 3) perform a net present value analysis of the investments and; 4) undertake a risk analysis for cane and legume yields and prices. It must be noted that transaction costs are not captured within this project.

Soil CO2 emission and its relation to soil properties in sugarcane areas under Slash-and-burn and Green harvest

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Spatial and temporal variability of soil CO2 emission in a sugarcane area under green and slash-and-burn managements

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Crop residues on short-term CO2 emissions in sugarcane production areas

The proper management of agricultural crop residues could produce benefits in a warmer, more drought-prone world. Field experiments were conducted in sugarcane production areas in the Southern Brazil to assess the influence of crop residues on the soil surface in short-term CO2 emissions. The study was carried out over a period of 50 days after establishing 6 plots with and without crop residues applied to the soil surface. The effects of sugarcane residues on CO2 emissions were immediate; the emissions from residue-covered plots with equivalent densities of 3 (D50) and 6 (D100) t ha-1 (dry mass) were less than those from non-covered plots (D0). Additionally, the covered fields had lower soil temperatures and higher soil moisture for most of the studied days, especially during the periods of drought. Total emissions were as high as 553.62 ± 47.20 g CO2 m-2, and as low as 384.69 ± 31.69 g CO2 m-2 in non-covered (D0) and covered plot with an equivalent density of 3 t ha-1 (D50), respectively. Our results indicate a significant reduction in CO2 emissions, indicating conservation of soil carbon over the short-term period following the application of sugarcane residues to the soil surface.

Variabilidade espacial de populações de Diatraea saccharalis em canaviais e sugestão de método de amostragem

A broca Diatraea saccharalis é uma das mais importantes pragas da cana-de-açúcar no Brasil. O manejo de áreas infestadas está embasado no controle biológico com Cotesia flavipes, cujas liberações são feitas em função da população de lagartas da praga em campo. Por esta razão, a estimativa desta população é de fundamental importância para o sucesso do programa de manejo. Assim, o objetivo do presente trabalho foi estudar a variabilidade espacial de D. saccharalis em canaviais e sugerir um método de amostragem que permitisse uma estimativa adequada das populações em campo. Seis campos de aproximadamente 1 ha cada um foram amostrados, em grid retangular de aproximadamente 10 x 10 m, com ilhas. Cada ponto de amostragem foi representado pela coleta das formas biológicas da praga no interior dos colmos em 2 m de sulco. Na maioria das áreas, as populações de formas imaturas de D. saccharalis distribuíram-se de forma contagiosa, com alcance do semivariograma variando de 18 a 80 m. Com base no alcance médio, estimou-se em seis o número médio de pontos de amostragem por hectare que deveriam ser feitos para representar adequadamente a área. Este número foi menor do que o estimado utilizando parâmetros da estatística clássica. Sugere-se que, para estimativa das formas imaturas de D. saccharalis em canaviais, a amostragem seja feita em grid de 40 x 40 m, o que resulta em aproximadamente seis pontos de amostragem por hectare e permitirá, na maioria das áreas, efetuar levantamentos com independência e coeficientes de variação menores que 50%.

Influência do cultivo da cana-de-açúcar e da mineralogia da fração argila nas propriedades físicas de latossolos vermelhos

As atuais técnicas de manejo da cultura da cana-de-açúcar utilizam um vigoroso revolvimento do solo por ocasião do plantio, com o uso de arados, grades pesadas e subsoladores. O objetivo deste trabalho foi avaliar o grau de modificação de algumas propriedades físicas de um Latossolo Vermelho caulinítico (LVd) e de um Latossolo Vermelho caulinítico-oxídico (LVdf) cultivados com cana-de-açúcar e sob mata nativa no município de Jaboticabal (SP), além de comparar as propriedades físicas encontradas em ambos os Latossolos. O delineamento experimental utilizado foi o inteiramente casualizado, em esquema de parcelas subdivididas 4 x 3 (manejos e camadas), com quatro repetições. Também foi realizada a análise conjunta entre as propriedades físicas dos Latossolos. Os sistemas de uso foram: cana planta (CP), cana soca de segundo ano (C2), cana soca de quarto ano (C4) e mata nativa (MN). Avaliaram-se a densidade do solo (Ds), a sua porosidade e o diâmetro médio ponderado (DMP) nas camadas de 00,10, 0,10-0,20 e 0,20-0,30 m. Os efeitos dos sistemas de uso e manejo sobre os atributos físicos, nas diferentes camadas, foram verificados a partir da análise de variância; quando significativas, as médias foram comparadas pelo teste de Tukey a 5 %. A MN do LVdf apresentou maior macroporosidade e menor microporosidade em relação à das áreas cultivadas, mas, para porosidade total e Ds, a MN apresentou diferença apenas para C2 e C4. O tempo de cultivo da cana-de-açúcar proporcionou o aumento da Ds e diminuição da macroporosidade em ambos os Latossolos. Entretanto, o maior teor de óxido de Fe no LVdf proporcionou maior porosidade total e menor Ds, e sua macroporosidade permaneceu acima de 0,10 m³ m-3 em todos os manejos e camadas. Os sistemas de uso do solo com cana-de-açúcar reduziram a estabilidade de agregados, em relação à mata nativa.

Carbono orgânico e agregação de um Latossolo Vermelho com colheita mecanizada de cana-de-açúcar

O uso intensivo dos solos com o cultivo da cana-de-açúcar modifica significativamente as propriedades físicas do solo. Assim, objetivou-se avaliar o efeito do manejo da cana-de-açúcar com colheita mecanizada sobre a agregação de um Latossolo Vermelho distrófico típico de textura argilosa, situado em Guariba (SP). Foram selecionadas quatro situações (ciclos) com manejo de cana-de-açúcar colhida mecanicamente sem prévia queima: cana-planta e cana-soca de primeiro, segundo e terceiro cortes. Nas camadas de 0-0,10; 0,10-0,20 e 0,20-0,30 m de profundidade foram avaliados: diâmetro médio ponderado dos agregados (DMP), teores e estoques de carbono orgânico do solo. O manejo da cana-de-açúcar com colheita mecanizada influencia o DMP do solo, cujos valores são maiores no manejo envolvendo cana-planta e reduzem com o passar dos anos. Com o aumento da profundidade do solo, os estoques de carbono são mais relacionados à densidade do solo do que aos teores de carbono.

Variabilidade espacial da emissão de CO2 em Latossolos sob cultivo de cana-de-açúcar em diferentes sistemas de manejo

Neste trabalho, foi determinada a estrutura da variabilidade espacial da emissão de CO2, temperatura e umidade de solos desprovidos de vegetação em duas localidades sob cultivo da cana-de-açúcar, em sistemas de manejos de cana crua e de cana queimada, no nordeste do Estado de São Paulo. A emissão de CO2 e a temperatura do solo foram registradas utilizando-se de câmara de fluxo portátil e sensor de temperatura do sistema LI-6400. A umidade foi avaliada utilizando sistema portátil TDR. A maior emissão foi observada no local sob manejo de cana queimada, com valor médio de 2,05 μmol m-2 s-1, porém a dependência espacial na emissão de CO2 foi encontrada somente na área sob manejo de cana crua. Os mapas de krigagem da emissão de CO2, temperatura e umidade do solo sob manejo de cana queimada mostraram correspondência à declividade do terreno, com as maiores emissões e temperaturas localizadas na parte mais alta, sendo as maiores umidades do solo encontradas na parte mais baixa do local estudado. Os resultados indicam correlação linear positiva da emissão de CO2 com a temperatura, e negativa com a umidade do solo somente no local com manejo de cana queimada, e não no sistema de cana crua, onde a presença de palhada certamente impede a ação direta da radiação solar e o escoamento de chuvas.

Variabilidade espacial de atributos físicos em um cambissolo háplico, sob diferentes usos na região sul do Amazonas

Considering the importance of knowledge of the spatial distribution of soil properties, the purpose of this study was to evaluate the spatial variability of physical properties in a Cambisolunder different land uses in the southern Amazon region. The study was conducted on three farms with cassava, sugarcane, and agroforestry, in the region of Humaitá, in the south of the State of Amazonas. In these areas, 70 x 70 m grids were established, with a regular spacing of 10 x 10 m and a total of 64 points, where soils were sampled at 0.0-0.10 m depth. Texture (sand, silt, and clay), macroporosity, microporosity, total porosity, bulk density, and aggregate stabilitywere determined. The data were analyzed using descriptive statistics and geostatistics. It was found that the propertiesvaried spatially and that the range of these variations between land uses was different, with the highest variability for the sugarcane management.

Variabilidade espacial da emissão de CO2, temperatura e umidade em latossolo sob cultivo de cana-de-açúcar em sistemas de colheita manual com queima e mecanizada

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Variabilidade espacial da emissão de CO2 e sua relação com propriedades do solo em área de cana-de-açúcar no Sudeste do Brasil

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Efeito do preparo do solo e resíduo da colheita de cana-de-açúcar sobre a emissão de CO2

The soil is one of the main C pools in terrestrial ecosystem, capable of storing significant C amounts. Therefore, understanding the factors that contribute to the loss of CO2 from agricultural soils is critical to determine strategies reducing emissions of this gas and help mitigate the greenhouse effect. The purpose of this study was to investigate the effect of soil tillage and sugarcane trash on CO2 emissions, temperature and soil moisture during sugarcane (re)planting, over a study period of 15 days. The following managements were evaluated: no-tillage with crop residues left on the soil surface (NTR); without tillage and without residue (NTNR) and tillage with no residue (TNR). The average soil CO2 emission (FCO2) was lowest in NTR (2.16 µmol m-2 s-1), compared to the managements NTNR (2.90 µmol m-2 s-1) and TNR (3.22 µmol m-2 s-1), indicating that the higher moisture and lower soil temperature variations observed in NTR were responsible for this decrease. During the study period, the lowest daily average FCO2 was recorded in NTR (1.28 µmol m-2 s-1), and the highest in TNR (6.08 µmol m-2 s-1), after rainfall. A loss of soil CO2 was lowest from the management NTR (367 kg ha-1 of CO2-C) and differing significantly (p<0.05) from the managements NTNR (502 kg ha-1 of CO2-C) and TNR (535 kg ha-1 of CO2-C). Soil moisture was the variable that differed most managements and was positively correlated (r = 0.55, p<0.05) with the temporal variations of CO2 emission from NTR and TNR. In addition, the soil temperature differed (p<0.05) only in management NTR (24 °C) compared to NTNR (26 °C) and TNR (26.5 °C), suggesting that under the conditions of this study, sugarcane trash left on the surface induced an average rise in the of soil temperature of 2 ºC.

Emissão de gases de efeito estufa nos sistemas de colheita crua e queimada no estado de São Paulo, Brasil

Pós-graduação em Agronomia (Produção Vegetal) - FCAV