Emissão de óxido nitroso, metano e amônia de excretas bovinas em pastos de capim- braquiária em sistema silvipastoril ou monocultivo

Abstract

Um dos problemas associados à atividade pecuária no Brasil é a emissão de gases de efeito estufa (GEE), responsável pelo aquecimento global, principalmente em função do expressivo rebanho bovino nacional. Além do metano entérico, as excretas dos animais também são fontes de GEE para a atmosfera. Esse estudo foi conduzido com o objetivo de quantificar as emissões de óxido nitroso (N 2 O), metano (CH 4 ) e amônia (NH 3 ), provenientes das excretas de bovinos, em pastos de capim-braquiária em sistema silvipastoril (SSP) e monocultivo (Mono), durante os períodos chuvoso e seco do ano. O estudo foi realizado no Campo Experimental José Henrique Bruschi, no município de Coronel Pacheco, de fevereiro a abril e de julho a outubro de 2017. Foi adotado o delineamento em blocos casualizados, com 3 blocos e 2 repetições por tratamento dentro de cada bloco, em esquema de parcela subdividida no tempo, considerando um fatorial 3x2 (3 excretas e 2 sistemas) na parcela e período do ano (chuvoso ou seco) como efeito de sub-parcela. A área experimental foi previamente isolada durante 1 ano da entrada de animais e dividida em 36 parcelas de 2 m 2 (18 para cada sistema) que receberam as excretas. Fezes e urina foram obtidas de 12 vacas mestiças, sendo 6 vacas mantidas em pastejo em cada um dos sistemas (fora da área vedada) durante 30 dias antes da coleta das excretas. No momento da coleta, os animais foram contidos e as fezes e urina referentes a cada um dos dois sistemas foram homogeneizadas e amostradas para análise de N total das fezes e da urina e do teor de sólidos voláteis das fezes. Posteriormente foi realizada a deposição de 1 L de urina fresca e 1,6 kg de fezes frescas nas respectivas parcelas. Durante o período chuvoso, a aplicação de urina elevou os fluxos de N 2 O em ambos os sistemas, enquanto a aplicação de fezes elevou os fluxos de CH 4. Durante o período seco, tanto os fluxos de N 2 O, quanto de CH 4 foram acentuadamente reduzidos. De forma geral, os fluxos de N 2 O e CH 4 em SSP foram maiores que os fluxos em Mono. Considerando o tipo de excreta aplicada no período chuvoso, observou-se que o fator de emissão (FE) de N 2 O na área com urina foi significativamente maior do que na área tratada com fezes (P<0,05) em SSP. Em relação ao efeito do tipo de sistema, notou-se que, no período chuvoso, o FE de N 2 O para urina e o FE de CH 4 para fezes em SSP foram significativamente maiores (P<0,05) em relação à Mono. Já a volatilização de NH 3 tanto a partir das fezes, quanto da urina foram maiores durante o período seco. Quanto ao FE de NH 3, o mesmo foi maior (P<0,05) em Mono e no período seco quando foi aplicada urina, não havendo diferença entre sistemas com a aplicação de fezes. Durante o período de maiores emissões de N 2 O, houve emissão de 0,4% do N aplicado na forma de urina em SSP e 0,04% em Mono, com emissões abaixo de 0,05% em ambos os sistemas para as fezes. Quanto ao CH 4 , houve emissão de 0,03% dos sólidos voláteis aplicados na forma de fezes em SSP e 0,01% em Mono, para o período de maior emissão, não havendo emissões significativas com a aplicação de urina. O FE de NH 3 para urina variou de 1,7% a 4,3% em SSP e de 8,3% a 17,1% em Mono, com o FE para fezes variando de 1,2% a 5,8% em SSP e de 1,8% a 3,6% em Mono. As emissões de N 2 O, CH 4 e NH 3 são influenciadas pelo sistema de uso do solo, tipo de excreta e estação do ano. Além disso, o fator de emissão de N 2 O, CH 4 e NH 3 em ambos os sistemas, e nessas condições de estudo, são bem inferiores ao estimado pelo IPCC em nível global.

One of the problems associated with livestock in Brazil is the emission of greenhouse gases (GHG), responsible for global warming, mainly due to the significant national cattle herd. In addition to enteric methane, animal excreta are sources GHG for atmosphere. This study was conducted with the objective of quantifying N 2 O, CH 4 and NH 3 emissions from bovine excreta in pastures of brachiaria grass in silvopastoral (SSP) and monoculture (MONO) systems during the rainy and dry periods of the year. The study was carried out in the Experimental Field José Henrique Bruschi, in the city of Coronel Pacheco, from February to April and from July to October 2017. A randomized complete block design was used, with 3 blocks and 2 replicates per treatment within each block, in a split-plot scheme, considering a factorial 3x2 (3 excreta types and 2 systems) in the plot and period of the year (rainy or dry) as subplot effect. An area within each system was previously isolated from the entrance of animals for 1 year and divided into 18 plots that received the excreta. Dung and urine were obtained from 12 crossbred cows, being 6 cows were kept in grazing in each of the systems for 30 days before excreta collection. At moment of collection, the animals were contained and the dung and urine referring to each of the two systems were homogenized and sampled in triplicate for further analysis of dung and urine total nitrogen and the volatile solids content of dung. Subsequently, 1 L of fresh urine and 1.6 kg of fresh dung were deposited in the respective plots. During the rainy season, urine application increased N 2 O fluxes in both systems, while dung application increased CH 4 fluxes. During the dry period, both N 2 O and CH 4 fluxes were substantially reduced. In general, the fluxes of N 2 O and CH 4 in SSP were higher than the fluxes in Mono. Considering the type of excreta applied in the rainy season, it was observed that the emission factor (EF) of N 2 O in the area treated with urine was significantly higher than in the area treated with dung (P<0.05) in SSP. Regarding to the effect of the type of system, it was observed that in the rainy period, the EF of N 2 O for urine and the EF of CH 4 for dung in SSP were significantly higher (P<0.05) than in the Mono. The volatilization of NH 3 from both dung and urine was higher during the dry period. Regarding to EF of NH 3 , it was higher (P <0.05) in Mono and in the dry period when urine was applied, there being no difference between systems with dung application. During the period of higher emissions of N 2 O, there was emission of 0.4% of the N applied in the form of urine in SSP and 0.04% in Mono, with emissions below 0.05% for dung in both systems. Regarding to CH 4 , there was emission of 0.03% of the volatile solids applied in the form of dung in SSP and 0.01% in Mono, during the period of greatest emission, with no significant emissions with the application of urine. The EF of NH 3 for urine ranged from 1.7% to 4.3% in SSP and from 8.3% to 17.1% in Mono, with EF for dung ranging from 1.2% to 5.8% in SSP and from 1.8% to 3.6% in Mono. The present study demonstrates that the emissions of N 2 O, CH 4 and NH 3 are influenced by the system of land use, type of excreta and season of the year. In addition, the emission factor of N 2 O, CH 4 and NH 3 in both systems, under these conditions, is significantly below that estimated by the IPCC at the global level.