Estoques de carbono e nitrogênio do solo e produtividade em um sistema integrado de longa duração no sul do Brasil

Abstract

Os Sistemas Integrados de Produção Agropecuária (SIPA) representam uma abordagem contemporânea para reconectar práticas agrícolas e pecuárias. No Sul do Brasil, essa estratégia de produção é principalmente percebida sob a integração de lavouras de grãos estivais com pastejo de herbívoros em gramíneas de inverno. No entanto, a presença de animais nesses sistemas é frequentemente questionada devido à percepção de que afetam negativamente o armazenamento de carbono e a produtividade das lavouras. O presente estudo teve como objetivo avaliar, após 22 anos de experimentação, os efeitos do SIPA e do manejo da pastagem sobre os estoques de carbono e nitrogênio do solo e a produção de alimentos. Um protocolo experimental de longo prazo situado no município de São Miguel das Missões –RS foi utilizado como base para a pesquisa. Os tratamentos consistiram em diferentes intensidades de pastejo por bovinos: alta, moderada e leve (10, 20 e 40 cm de altura do pasto) e um sistema de cultivo puro (SCP) sem pastejo (SP), todos em sucessão à lavoura de soja (Glycine max(L.) Merr.). Tais tratamentos foram arranjados em um delineamento experimental de blocos completamente casualizados com 3 repetições. Os estoques de carbono e nitrogênio do solo foram avaliados em 4 momentos ao longo do tempo: 2001, 2004, 2014 e 2023, enquanto as produções dos sistemas foram obtidas a partir da base de dados do protocolo. As variáveis consideradas foram os estoques de carbono e nitrogênio do solo, produção primária, eficiência de uso de nutrientes e água e produção de proteína digestível humana e energia, todas para as fases de lavoura e pastejo. Os resultados mostraram que tanto a presença ou ausência de animais, quanto as intensidades de pastejo, não influenciaram os estoques de carbono e nitrogênio do solo, os quais apresentaram aumento inicial após a implementação do protocolo experimental e mantiveram-se estáveis no decorrer do período avaliado. Quanto à produtividade do sistema, pastos manejados sob intensidade moderada e leve (20 e 40 cm)não prejudicaram a produção primária da pastagem e da soja em relação à ausência de pastejo, além de serem mais eficientes no uso de nutrientes e água quando comparados à alta intensidade de pastejo. A presença do animal influenciou positivamente a produção de alimentos em termos de proteína e energia, com os pastejos moderado e leve apresentando os melhores ganhos. O aumento da intensidade de pastejo (10 cm) e a ausência de animais provocaram as menores produções de energia. Assim, além do SIPA não influenciar negativamente os estoques de carbono e nitrogênio do solo, também promove maior produção de alimentos e energia quando em intensidades de pastejo moderada ou leve. Sob correto manejo da pastagem, os SIPA representam a melhor relação entre produção de alimentos e sustentabilidade ambiental.

Integrated Crop-Livestock Systems (ICLS) represent a contemporary approach to reconnecting agricultural and livestock practices. In Southern Brazil, this production strategy is mainly perceived through the integration of summer grain crops with herbivores grazing on winter grasses. However, the presence of animals in these systems is often questioned due to the perception that they negatively affect carbon storage and crop productivity. This study aimed to evaluate, after 22 years of experimentation, the effects of ICLS and pasture management on soil carbon and nitrogen stocks and food production. A long-term experimental protocol located in the municipality of São Miguel das Missões –RS was used as the basis for the research. The treatments consisted of different grazing intensities: high, moderate, and low (10, 20, and 40 cm pasture height) and a pure cropping system (PCS) ungrazed (UG), all following soybean cultivation (Glycine max(L.) Merr.). These treatments were arranged in a completely randomized block design with 3 replications. Soil carbon and nitrogen stocks were evaluated at 4 points over time: 2001, 2004, 2014, and 2023, while system productions were obtained from the protocol's database. The variables considered weresoil carbon and nitrogen stocks,primary production, nutrient,and water use efficiency, andproduction of human-digestible protein and energy, all for the cropping and grazing phases. The results showed that both the presence or absence of animals and grazing intensities did not influence soil carbon and nitrogen stocks, which initially increased after the implementation of the experimental protocol and remained stable over the evaluated period. Regarding system productivity, pastures managed under moderate and low grazing intensity (20 and 40 cm) did not impair the primary production of pasture and soybean compared to ungrazed and were more efficient in nutrient and water use compared to high grazing intensity. Animal presence positively influenced food production in terms of protein and energy, with moderate and low grazing showing the best gains. Increased grazing intensity (10 cm) and the absence of animals resulted in lower energy production. Thus, in addition to not negatively influencing soil carbon and nitrogen stocks, ICLS also promotes higher food and energy production when under moderate or light grazing intensities. Under proper pasture management, ICLS represents the best balance between food production and environmental sustainability.