O ambiente de terras baixas no sul do Brasil é predominantemente explorado com a cultura do arroz irrigado. Baseado em um sistema agrícola pouco diversificado, é comum o uso sucessivo das mesmas áreas ano após ano, com práticas de manejo que envolvem o revolvimento do solo. Isto acarreta em prejuízos tais como a degradação do solo e recursos naturais, além de recorrente baixa rentabilidade da atividade. O cultivo de espécies forrageiras hibernais, associado com o não revolvimento do solo, pode trazer melhorias ao sistema produtivo, seja com seu uso como plantas de cobertura ou com o pastejo animal. O objetivo deste trabalho foi avaliar os benefícios e potencialidades que a utilização destas espécies podem proporcionar e, para tanto, dois estudos principais foram realizados. O primeiro, conduzido no município de Cachoeirinha, RS, avaliou o estado de agregação e o incremento do teor de carbono orgânico do solo, comparando cultivos sucessivos de arroz irrigado em um experimento de longa duração. Os tratamentos foram um sistema manejado na forma convencional, com revolvimento do solo, e outros três sob semeadura direta, com coberturas de: azevém, cornichão e vegetação espontânea. Os resultados indicaram que, na camada de 0 a 5 cm de profundidade, os tratamentos sob semeadura direta apresentaram maiores teores de carbono orgânico e agregação do que o convencional. Já na camada de 5 a 10 cm, para os agregados, o tratamento azevém se destacou em relação aos demais. O segundo estudo foi conduzido no município de Cristal, RS. Foram avaliadas a produção animal e de forragem durante três anos no período hibernal, em diferentes combinações de sistemas integrados de produção agropecuária (SIPA). Os cultivos estivais trataram-se de arroz irrigado, soja, capim sudão e campo de sucessão, enquanto as pastagens hibernais consistiram de azevém e consórcios desta espécie com trevo branco e cornichão. Os resultados confirmaram a adaptabilidade destas espécies forrageiras ao ambiente de terras baixas e demonstraram as potencialidades que a exploração pecuária possui, sendo necessários, porém, novos estudos para o melhor ajuste do manejo das áreas. Por fim, foi realizado um terceiro estudo, comparando a relação entre a massa de forragem e altura de pastos hibernais em SIPA conduzidos em terras altas com SIPA em terras baixas. A relação no ambiente de terras baixas é menor, corroborando a necessidade de maiores estudos neste ambiente, visto que as alturas ótimas preconizadas para o manejo do pasto se originam de estudos conduzidos em terras altas. / The lowland environment in Southern Brazil is predominantly explored with the irrigated rice crop. Based on a very low diversified system, in such environment is very common the successive use of the same areas year after year, with management practices that involve soil tillage. This leads to damages such as the degradation of soil and natural resources, in addition to recurrent profitability problems. The insertion of winter pasture species associated with the no-till, as cover crops or for animal grazing, may bring improvements to the system. The objective of the current work was to evaluate the benefits and potentialities that the utilization of such plants can provide. For this, two main studies were performed. The first, conducted in the Cachoeirinha County (Rio Grande do Sul State – RS), evaluated the soil aggregation status and its organic carbon content, by comparing successive irrigated rice croppings in a long-term experiment. The treatments consisted of one system under conventional soil tillage and three others under no-till, being the treatments the following cover crops: Italian ryegrass, birdsfoot trefoil and spontaneous vegetation. The results indicated that, in 0 to 5 cm soil layer, the treatments under no-till presented higher organic carbon contents and greater aggregation, as compared to the conventional system. In the 5 to 10 cm soil layer, the treatment with Italian ryegrass has its aggregation highlighted among the others. The second study was conducted in the Cristal County (RS). The animal and pasture production was evaluated during three years in the winter season, under different combinations of integrated crop-livestock systems (ICLS). The summer croppings were irrigated rice, soybean, Sudan grass and a succession field (native pasture), while the winter pastures consisted of Italian ryegrass and its mix with white clover and birdsfoot trefoil. The results confirmed the adaptability and potentiality of such pasture species and livestock exploration in the lowland environment. However, it is needed further studies for a better management adjustment of the areas. Finally, a third study was performed, comparing the relationship between forage mass and winter pasture height in ICLS conducted in highland and lowland. It was demonstrated that in lowland such relationship is lower, corroborating the necessity of more studies in these conditions, because the optimum heights preconized for pasture management are originated from studies conducted in highlands.

Sistemas de produção agrícola, como os destinados à bovinocultura de corte, são reconhecidos mundialmente como importantes contribuintes de impactos ambientais, principalmente para o potencial de mudanças climáticas. O aumento da demanda de carne bovina nas últimas décadas tem gerado mais atenção sobre o tema, que se reflete na preocupação do consumidor em obter informações sobre os impactos associados ao produto. Neste estudo, avaliou-se a sustentabilidade de possíveis ações de melhoria para minimizar a pegada de carbono da cadeia produtiva de carne bovina brasileira para exportação, utilizando abordagens estruturadas sobre o pensamento do ciclo de vida, combinadas com métodos de tomada de decisão multicritério e ponderação probabilística. A pegada de carbono das exportações de carne bovina brasileira foi mensurada utilizando Avaliação do Ciclo de Vida e a partir disso identificou-se a etapa da cadeia mais representativa em termos de contribuição para o impacto. As emissões por quilo de carne bovina desossada variaram entre 33,35 a 33,58 kg de CO2-Eq. Os portos de destino influenciaram em menos de 1% nos resultados, pois a fase de produção animal é a mais impactante, contribuindo com 98% dos impactos associados ao produto. Por meio de uma abordagem combinada dos métodos multicritérios TOPSIS e lógica fuzzy foram identificadas possíveis ações de melhoria no desempenho ambiental da fase de produção animal, a partir da ótica dos stakeholders: fertilização das pastagens, suplementação proteinada e integração lavoura-pecuária. Utilizou-se uma combinação da abordagem de Avaliação Sustentável do Ciclo de Vida com modelos multicritério VIKOR e lógica fuzzy para, além de avaliar a eficácia das alternativas na redução dos impactos associados a mudanças climáticas, analisa-las em relação a outros indicadores de critérios ambiental, econômico e social. Comparando com o sistema referência, a rotação de lavoura-pecuária obteve a melhor posição na hierarquização do desempenho entre todos os critérios avaliados. Especificamente para a pegada de carbono, a substituição do sistema de referência pela rotação lavoura-pecuária possibilitaria reduzir aproximadamente 7,7 kg de CO2-Eq., ou seja, 23% do total da pegada de carbono atribuída ao produto, além de combinar a melhor oportunidade de melhoria no desempenho dos demais indicadores avaliados. Visando facilitar o processo de ponderação e integração de indicadores de diferentes critérios para geração de uma pontuação única de sustentabilidade, neste estudo propôs-se um modelo matemático de ponderação a partir da teoria da probabilidade. O modelo proposto demostrou-se uma alternativa viável para a redução da incerteza e risco relatados por pesquisadores sobre a integração de métodos multicritérios com a Avaliação Sustentável do Ciclo de Vida, isentando o julgamento humano do processo de ponderação e possibilitando mensurar a probabilidade de determinada hierarquização de alternativas ocorrer. Além disso, combinado com o método VIKOR e seus critérios de desvios para determinação da melhor alternativa, a ponderação probabilística permitiu classificar se a melhor alternativa possibilitava uma solução ideal ou uma solução estável para o problema. Com base nos resultados desta pesquisa, demonstrou-se que existem ações que, além de minimizar os impactos ambientais associados às exportações de carne bovina brasileira em termos de pegada de carbono, também contribuem significativamente para o aumento da sustentabilidade da produção animal nos aspectos econômico e social. / Agricultural systems like beef cattle production are recognized worldwide as important cause of many environmental impacts, especially for the potential of climate change. The increase in beef demand in the last decades has generated even more attention on the subject, which is reflected in the consumer's concern to obtain information on the impacts associated with the product. In this study, it was evaluated the sustainability of possible improvement actions to minimize the carbon footprint of the export chain of Brazilian beef, using structured approaches to life-cycle thinking, combined with multicriteria decision-making methods and weighting probabilistic analysis. The carbon footprint of Brazilian beef exports was measured using the environmental Life Cycle Assessment and the most representative chain stage was identified in terms of contribution to the impact. Emissions per kilogram of product ranged from 33.35 to 33.58 kg of CO2-Eq. The variation of destination ports influenced less than 1% of the results, since the animal production phase is the most impacting, contributing in more than 98% of the impacts associated to the product. Through a combined approach of the TOPSIS multi-criteria methods and fuzzy logic, it was possible to identify possible actions to improve the environmental performance of the animal production phase, from the perspective of the stakeholders: pasture fertilization, protein supplementation and crop-livestock integration. A combination of the Sustainable Life Cycle Assessment approach with VIKOR multicriteria model and fuzzy logic was applied to evaluate the effectiveness of the alternatives in reducing the impacts associated with climate change and to analyze them in comparison to other environmental criteria indicators, besides economic and social ones. Comparing with the reference system, the crop-livestock rotation obtained the best position in the hierarchy of performance among all evaluated criteria. Specifically for the carbon footprint, the replacement of the reference system by crop-livestock rotation would make it possible to reduce approximately 7.7 kg of CO2-Eq., or 23% of the total carbon footprint attributed to the product, in addition to combining opportunity to improve the performance of the other indicators evaluated. Aiming to facilitate the process of weighting and integration of indicators of different criteria to generate a single sustainability score, in this study it was proposed a mathematical model of weighting from the theory of probability. The proposed model demonstrated a viable alternative for the reduction of uncertainty and risk reported by researchers on the integration of multicriteria methods with the Sustainable Life Cycle Assessment, exempting human judgment from the weighting process and making it possible to measure the probability of a certain hierarchy of alternatives occur. In addition, combined with the VIKOR method and its deviation criteria to determine the best alternative, probabilistic weighting allowed to classify whether the best alternative provided an optimal solution or a stable solution to the problem. Based on the results of this research, it has been demonstrated that there are actions that, in addition to minimizing the impacts associated with Brazilian beef exports in terms of carbon footprint, also contribute significantly to increasing the sustainability of animal production in economic and social aspects.

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Com o aumento da demanda por alimento houve a necessidade de intensificação no uso da terra, surgindo várias discussões no que tange a agricultura sustentável. Uma das alternativas aplicadas à agricultura é a adoção de sistemas de integração, como o sistema silvipastoril, o qual visa maximizar os recursos naturais e insumos, com menos impacto sobre o ambiente, sendo considerado economicamente viável, porém, apesar das áreas destinadas a este sistema terem se tornando cada vez mais significativas no Brasil, o efeito promovido por sistemas silvipastoris nos atributos físicos e químicos do solo é pouco relatado na literatura científica. Assim, o objetivo deste trabalho foi avaliar a resistência mecânica do solo a penetração e a disposição dos macronutrientes em cinco faixas longitudinais distribuídas entre linhas de árvores plantadas em duas disposições distintas (Leste-Oeste; Norte-Sul) em diferentes profundidades sob um sistema silvipastoril constituído por grevílea (Grevillea robusta), Tifton 85 (Cynodon spp.) e gado de leite (Jersey x Holandês Vermelho), após onze anos de implantação. Coletaram-se amostras do solo nas profundidades de 0-5; 5-10; 10-20 cm, para determinação de pH em CaCl2, e os teores de P, K, Ca, Mg, H+Al e valores de MO, CTC, V%, SB, e m%, e para determinação da resistência mecânica do solo a penetração (RMP) as profundidades avaliadas foram 0-5; 5-10; 10-20; 20-40 cm com auxílio de penetrômetro digital; o delineamento experimental utilizado foi de blocos ao acaso com três repetições e cinco tratamentos. Os resultados demonstraram que a concentração dos nutrientes avaliados foi maior nas faixas próximas às árvores, fato associado ao comportamento animal e a ação da cobertura vegetal sobre o solo. Em relação aos atributos físicos, os maiores valores de RMP foram observados na camada de 5-10 cm, nas faixas próximas as árvores, devido à maior permanência dos animais nestes locais. A serapilheira depositada no solo pelas árvores auxiliou para que os níveis de resistência fossem menores nos primeiros 5 cm. O efeito do sistema radicular da espécie arbórea contribuiu para que os níveis de RMP se mantivessem altos na profundidade de 20 a 40 cm para disposição Leste-Oeste. / With the increase in the demand for food there was a need for intensification of land use, with several discussions on sustainable agriculture. One of the alternatives applied to agriculture is the adoption of integration systems such as silvipastoril, which aims to maximize natural resources and inputs, with less impact on the environment, and is considered economically viable, although, despite the areas destined to this system, becoming increasingly significant in Brazil, the effect promoted by silvipastoral systems on the physical and chemical attributes of the soil is little reported in the scientific literature. The objective of this work was to evaluate the mechanical resistance of the soil to the penetration and the macronutrient arrangement in five longitudinal strips distributed between tree lines planted in two different arrangements (East-West and North-South) at different depths under a silvopastoral system consisting of grevillea (Grevillea robusta), Tifton 85 (Cynodon spp.) and milk cattle (Jersey x Dutch Red) after eleven years of implantation. Soil samples were collected at depths of 0-5; 5-10; 10-20 cm, for determination of pH in CaCl2, and the contents of P, K, Ca, Mg, H + Al and values of MO, CTC, V%, SB, m%, and for determination of soil mechanical resistance Penetration (RMP) at depths evaluated were 0-5; 5-10; 10-20; 20-40 cm with the aid of a digital penetrometer; the experimental design was a randomized complete block design with three replicates and five treatments. The results showed that the concentration of nutrients evaluated was higher in the zone close to the trees, a fact associated with the animal behavior and the action of the vegetal cover on the soil. Regarding the physical attributes, the highest RMP values were observed in the 5-10 cm layer, in the bands near the trees, due to the longer stay of the animals in these places. The litter deposited on the ground by the trees helped to reduce the resistance levels in the first 5 cm. The effect of the root system of the tree species contributed to the fact that RMP levels remained high at depths of 20 to 40 cm for the EastWest arrangement.

Com o aumento da demanda por alimento houve a necessidade de intensificação no uso da terra, surgindo várias discussões no que tange a agricultura sustentável. Uma das alternativas aplicadas à agricultura é a adoção de sistemas de integração, como o sistema silvipastoril, o qual visa maximizar os recursos naturais e insumos, com menos impacto sobre o ambiente, sendo considerado economicamente viável, porém, apesar das áreas destinadas a este sistema terem se tornando cada vez mais significativas no Brasil, o efeito promovido por sistemas silvipastoris nos atributos físicos e químicos do solo é pouco relatado na literatura científica. Assim, o objetivo deste trabalho foi avaliar a resistência mecânica do solo a penetração e a disposição dos macronutrientes em cinco faixas longitudinais distribuídas entre linhas de árvores plantadas em duas disposições distintas (Leste-Oeste; Norte-Sul) em diferentes profundidades sob um sistema silvipastoril constituído por grevílea (Grevillea robusta), Tifton 85 (Cynodon spp.) e gado de leite (Jersey x Holandês Vermelho), após onze anos de implantação. Coletaram-se amostras do solo nas profundidades de 0-5; 5-10; 10-20 cm, para determinação de pH em CaCl2, e os teores de P, K, Ca, Mg, H+Al e valores de MO, CTC, V%, SB, e m%, e para determinação da resistência mecânica do solo a penetração (RMP) as profundidades avaliadas foram 0-5; 5-10; 10-20; 20-40 cm com auxílio de penetrômetro digital; o delineamento experimental utilizado foi de blocos ao acaso com três repetições e cinco tratamentos. Os resultados demonstraram que a concentração dos nutrientes avaliados foi maior nas faixas próximas às árvores, fato associado ao comportamento animal e a ação da cobertura vegetal sobre o solo. Em relação aos atributos físicos, os maiores valores de RMP foram observados na camada de 5-10 cm, nas faixas próximas as árvores, devido à maior permanência dos animais nestes locais. A serapilheira depositada no solo pelas árvores auxiliou para que os níveis de resistência fossem menores nos primeiros 5 cm. O efeito do sistema radicular da espécie arbórea contribuiu para que os níveis de RMP se mantivessem altos na profundidade de 20 a 40 cm para disposição Leste-Oeste. / With the increase in the demand for food there was a need for intensification of land use, with several discussions on sustainable agriculture. One of the alternatives applied to agriculture is the adoption of integration systems such as silvipastoril, which aims to maximize natural resources and inputs, with less impact on the environment, and is considered economically viable, although, despite the areas destined to this system, becoming increasingly significant in Brazil, the effect promoted by silvipastoral systems on the physical and chemical attributes of the soil is little reported in the scientific literature. The objective of this work was to evaluate the mechanical resistance of the soil to the penetration and the macronutrient arrangement in five longitudinal strips distributed between tree lines planted in two different arrangements (East-West and North-South) at different depths under a silvopastoral system consisting of grevillea (Grevillea robusta), Tifton 85 (Cynodon spp.) and milk cattle (Jersey x Dutch Red) after eleven years of implantation. Soil samples were collected at depths of 0-5; 5-10; 10-20 cm, for determination of pH in CaCl2, and the contents of P, K, Ca, Mg, H + Al and values of MO, CTC, V%, SB, m%, and for determination of soil mechanical resistance Penetration (RMP) at depths evaluated were 0-5; 5-10; 10-20; 20-40 cm with the aid of a digital penetrometer; the experimental design was a randomized complete block design with three replicates and five treatments. The results showed that the concentration of nutrients evaluated was higher in the zone close to the trees, a fact associated with the animal behavior and the action of the vegetal cover on the soil. Regarding the physical attributes, the highest RMP values were observed in the 5-10 cm layer, in the bands near the trees, due to the longer stay of the animals in these places. The litter deposited on the ground by the trees helped to reduce the resistance levels in the first 5 cm. The effect of the root system of the tree species contributed to the fact that RMP levels remained high at depths of 20 to 40 cm for the EastWest arrangement.

O ambiente de terras baixas no sul do Brasil é predominantemente explorado com a cultura do arroz irrigado. Baseado em um sistema agrícola pouco diversificado, é comum o uso sucessivo das mesmas áreas ano após ano, com práticas de manejo que envolvem o revolvimento do solo. Isto acarreta em prejuízos tais como a degradação do solo e recursos naturais, além de recorrente baixa rentabilidade da atividade. O cultivo de espécies forrageiras hibernais, associado com o não revolvimento do solo, pode trazer melhorias ao sistema produtivo, seja com seu uso como plantas de cobertura ou com o pastejo animal. O objetivo deste trabalho foi avaliar os benefícios e potencialidades que a utilização destas espécies podem proporcionar e, para tanto, dois estudos principais foram realizados. O primeiro, conduzido no município de Cachoeirinha, RS, avaliou o estado de agregação e o incremento do teor de carbono orgânico do solo, comparando cultivos sucessivos de arroz irrigado em um experimento de longa duração. Os tratamentos foram um sistema manejado na forma convencional, com revolvimento do solo, e outros três sob semeadura direta, com coberturas de: azevém, cornichão e vegetação espontânea. Os resultados indicaram que, na camada de 0 a 5 cm de profundidade, os tratamentos sob semeadura direta apresentaram maiores teores de carbono orgânico e agregação do que o convencional. Já na camada de 5 a 10 cm, para os agregados, o tratamento azevém se destacou em relação aos demais. O segundo estudo foi conduzido no município de Cristal, RS. Foram avaliadas a produção animal e de forragem durante três anos no período hibernal, em diferentes combinações de sistemas integrados de produção agropecuária (SIPA). Os cultivos estivais trataram-se de arroz irrigado, soja, capim sudão e campo de sucessão, enquanto as pastagens hibernais consistiram de azevém e consórcios desta espécie com trevo branco e cornichão. Os resultados confirmaram a adaptabilidade destas espécies forrageiras ao ambiente de terras baixas e demonstraram as potencialidades que a exploração pecuária possui, sendo necessários, porém, novos estudos para o melhor ajuste do manejo das áreas. Por fim, foi realizado um terceiro estudo, comparando a relação entre a massa de forragem e altura de pastos hibernais em SIPA conduzidos em terras altas com SIPA em terras baixas. A relação no ambiente de terras baixas é menor, corroborando a necessidade de maiores estudos neste ambiente, visto que as alturas ótimas preconizadas para o manejo do pasto se originam de estudos conduzidos em terras altas. / The lowland environment in Southern Brazil is predominantly explored with the irrigated rice crop. Based on a very low diversified system, in such environment is very common the successive use of the same areas year after year, with management practices that involve soil tillage. This leads to damages such as the degradation of soil and natural resources, in addition to recurrent profitability problems. The insertion of winter pasture species associated with the no-till, as cover crops or for animal grazing, may bring improvements to the system. The objective of the current work was to evaluate the benefits and potentialities that the utilization of such plants can provide. For this, two main studies were performed. The first, conducted in the Cachoeirinha County (Rio Grande do Sul State – RS), evaluated the soil aggregation status and its organic carbon content, by comparing successive irrigated rice croppings in a long-term experiment. The treatments consisted of one system under conventional soil tillage and three others under no-till, being the treatments the following cover crops: Italian ryegrass, birdsfoot trefoil and spontaneous vegetation. The results indicated that, in 0 to 5 cm soil layer, the treatments under no-till presented higher organic carbon contents and greater aggregation, as compared to the conventional system. In the 5 to 10 cm soil layer, the treatment with Italian ryegrass has its aggregation highlighted among the others. The second study was conducted in the Cristal County (RS). The animal and pasture production was evaluated during three years in the winter season, under different combinations of integrated crop-livestock systems (ICLS). The summer croppings were irrigated rice, soybean, Sudan grass and a succession field (native pasture), while the winter pastures consisted of Italian ryegrass and its mix with white clover and birdsfoot trefoil. The results confirmed the adaptability and potentiality of such pasture species and livestock exploration in the lowland environment. However, it is needed further studies for a better management adjustment of the areas. Finally, a third study was performed, comparing the relationship between forage mass and winter pasture height in ICLS conducted in highland and lowland. It was demonstrated that in lowland such relationship is lower, corroborating the necessity of more studies in these conditions, because the optimum heights preconized for pasture management are originated from studies conducted in highlands.

Sistemas de produção agrícola, como os destinados à bovinocultura de corte, são reconhecidos mundialmente como importantes contribuintes de impactos ambientais, principalmente para o potencial de mudanças climáticas. O aumento da demanda de carne bovina nas últimas décadas tem gerado mais atenção sobre o tema, que se reflete na preocupação do consumidor em obter informações sobre os impactos associados ao produto. Neste estudo, avaliou-se a sustentabilidade de possíveis ações de melhoria para minimizar a pegada de carbono da cadeia produtiva de carne bovina brasileira para exportação, utilizando abordagens estruturadas sobre o pensamento do ciclo de vida, combinadas com métodos de tomada de decisão multicritério e ponderação probabilística. A pegada de carbono das exportações de carne bovina brasileira foi mensurada utilizando Avaliação do Ciclo de Vida e a partir disso identificou-se a etapa da cadeia mais representativa em termos de contribuição para o impacto. As emissões por quilo de carne bovina desossada variaram entre 33,35 a 33,58 kg de CO2-Eq. Os portos de destino influenciaram em menos de 1% nos resultados, pois a fase de produção animal é a mais impactante, contribuindo com 98% dos impactos associados ao produto. Por meio de uma abordagem combinada dos métodos multicritérios TOPSIS e lógica fuzzy foram identificadas possíveis ações de melhoria no desempenho ambiental da fase de produção animal, a partir da ótica dos stakeholders: fertilização das pastagens, suplementação proteinada e integração lavoura-pecuária. Utilizou-se uma combinação da abordagem de Avaliação Sustentável do Ciclo de Vida com modelos multicritério VIKOR e lógica fuzzy para, além de avaliar a eficácia das alternativas na redução dos impactos associados a mudanças climáticas, analisa-las em relação a outros indicadores de critérios ambiental, econômico e social. Comparando com o sistema referência, a rotação de lavoura-pecuária obteve a melhor posição na hierarquização do desempenho entre todos os critérios avaliados. Especificamente para a pegada de carbono, a substituição do sistema de referência pela rotação lavoura-pecuária possibilitaria reduzir aproximadamente 7,7 kg de CO2-Eq., ou seja, 23% do total da pegada de carbono atribuída ao produto, além de combinar a melhor oportunidade de melhoria no desempenho dos demais indicadores avaliados. Visando facilitar o processo de ponderação e integração de indicadores de diferentes critérios para geração de uma pontuação única de sustentabilidade, neste estudo propôs-se um modelo matemático de ponderação a partir da teoria da probabilidade. O modelo proposto demostrou-se uma alternativa viável para a redução da incerteza e risco relatados por pesquisadores sobre a integração de métodos multicritérios com a Avaliação Sustentável do Ciclo de Vida, isentando o julgamento humano do processo de ponderação e possibilitando mensurar a probabilidade de determinada hierarquização de alternativas ocorrer. Além disso, combinado com o método VIKOR e seus critérios de desvios para determinação da melhor alternativa, a ponderação probabilística permitiu classificar se a melhor alternativa possibilitava uma solução ideal ou uma solução estável para o problema. Com base nos resultados desta pesquisa, demonstrou-se que existem ações que, além de minimizar os impactos ambientais associados às exportações de carne bovina brasileira em termos de pegada de carbono, também contribuem significativamente para o aumento da sustentabilidade da produção animal nos aspectos econômico e social. / Agricultural systems like beef cattle production are recognized worldwide as important cause of many environmental impacts, especially for the potential of climate change. The increase in beef demand in the last decades has generated even more attention on the subject, which is reflected in the consumer's concern to obtain information on the impacts associated with the product. In this study, it was evaluated the sustainability of possible improvement actions to minimize the carbon footprint of the export chain of Brazilian beef, using structured approaches to life-cycle thinking, combined with multicriteria decision-making methods and weighting probabilistic analysis. The carbon footprint of Brazilian beef exports was measured using the environmental Life Cycle Assessment and the most representative chain stage was identified in terms of contribution to the impact. Emissions per kilogram of product ranged from 33.35 to 33.58 kg of CO2-Eq. The variation of destination ports influenced less than 1% of the results, since the animal production phase is the most impacting, contributing in more than 98% of the impacts associated to the product. Through a combined approach of the TOPSIS multi-criteria methods and fuzzy logic, it was possible to identify possible actions to improve the environmental performance of the animal production phase, from the perspective of the stakeholders: pasture fertilization, protein supplementation and crop-livestock integration. A combination of the Sustainable Life Cycle Assessment approach with VIKOR multicriteria model and fuzzy logic was applied to evaluate the effectiveness of the alternatives in reducing the impacts associated with climate change and to analyze them in comparison to other environmental criteria indicators, besides economic and social ones. Comparing with the reference system, the crop-livestock rotation obtained the best position in the hierarchy of performance among all evaluated criteria. Specifically for the carbon footprint, the replacement of the reference system by crop-livestock rotation would make it possible to reduce approximately 7.7 kg of CO2-Eq., or 23% of the total carbon footprint attributed to the product, in addition to combining opportunity to improve the performance of the other indicators evaluated. Aiming to facilitate the process of weighting and integration of indicators of different criteria to generate a single sustainability score, in this study it was proposed a mathematical model of weighting from the theory of probability. The proposed model demonstrated a viable alternative for the reduction of uncertainty and risk reported by researchers on the integration of multicriteria methods with the Sustainable Life Cycle Assessment, exempting human judgment from the weighting process and making it possible to measure the probability of a certain hierarchy of alternatives occur. In addition, combined with the VIKOR method and its deviation criteria to determine the best alternative, probabilistic weighting allowed to classify whether the best alternative provided an optimal solution or a stable solution to the problem. Based on the results of this research, it has been demonstrated that there are actions that, in addition to minimizing the impacts associated with Brazilian beef exports in terms of carbon footprint, also contribute significantly to increasing the sustainability of animal production in economic and social aspects.

O desmatamento da floresta amazônica tem causado preocupação na sociedade civil e científica mundial demandando pesquisas que busquem mitigar os impactos ambientais provocados por esse fenômeno. Esta tese tem como objetivo central analisar o uso dos sistemas agroflorestais à base de cacau como alternativa para recuperação de áreas degradadas pelo desmatamento da floresta Amazônica brasileira. Portanto, são aprestados três trabalhos que abordam essa temática. O primeiro estudo realiza uma pesquisa documental da produção científica na Amazônia brasileira sobre os sistemas agroflorestais com cacau (Theobroma cacao L.) buscando identificar os principais escopos nos quais essas pesquisas estão inseridas, assim como, subsidiar a prospecção de escopos complementares para futuras pesquisas. O segundo estudo analisa a utilização de sistemas agroflorestais à base de cacau como alternativa de cobertura vegetal sustentável para recuperação das áreas degradadas na Amazônia brasileira, assim como, compara os rendimentos de dois sistemas agroflorestais, um indicado pela pesquisa agropecuária e outro alternativo, implantado em área de produtor rural. Finalmente, o terceiro estudo analisa o crescimento e rendimento de madeira das plantas de mogno (Swietenia macrophylla King) utilizadas como sombreamento definitivo em sistemas agroflorestais à base de cacau implantadas em uma propriedade rural localizada no Estado do Pará, na Amazônia brasileira, em solos do tipo Terra Rocha Estruturada e Podzólico Vermelho Amarelo. Os resultados mostram que mais de 47 espécies vegetais de valor comercial nativas da região ou exóticas são contempladas nos diferentes sistemas agroflorestais à base de cacau cultivados na região. Os indicadores de rentabilidade obtidos dos dois sistemas analisados indicam que esses sistemas são viáveis financeiramente e podem ser financiados pelo programa oficial de crédito rural destinado a implantação de sistemas agroflorestais na Amazônia, o FNO-Biodiversidade, assim como, que as quantidades de carbono atmosférico sequestrada por esses sistemas se aproximam as das florestas nativas. E finalmente, que as plantas de mogno utilizadas como sombreamento nesses sistemas tiveram bom desenvolvimento em altura e diâmetro e o rendimento de madeira foi superior ao encontrado em condições naturais nas florestas da região. Esses resultados sugerem que os sistemas agroflorestais à base de cacau são uma alternativa econômica e ecologicamente sustentáveis para recompor a cobertura vegetal das áreas degradadas pelo desmatamento na Amazônia brasileira, além de proporcionar a mitigação dos danos ambientais provocados pelo desmatamento. / The deforestation of the Amazon rainforest has caused concern in civil society and global scientific research in fact demanding mitigate environmental impacts caused by this phenomenon. This thesis aims to analyze use of central agroforestry to cocoa as an alternative for recovery of degraded areas by deforestation of the Amazon rainforest in Brazil. So are three works that discuss this dressed. The first study performs a documentary research of the scientific production in the Brazilian Amazon on agroforestry systems with Cacao (Theobroma cacao l.) seeking to identify the main scopes in which these searches are included, as well as subsidizing the prospect for additional scopes for further research. The second study examines the use of agroforestry systems based on cocoa as an alternative sustainable vegetation cover for recovery of degraded areas in the Brazilian Amazon, as well as, compares the income of two agroforestry systems, an agricultural research and indicated another alternative, deployed in the area of rural producer. Finally, the third study examines the growth and yield of wood plants of mahogany (Swietenia macrophylla King) used as final shading in agroforestry cocoa base deployed in a country estate in the Pará State, in the Brazilian Amazon, in soils of the Earth type Structured Rock and Red Yellow Podzolic. The results show that over 47 species of plants native to the region or business value are considered exotic in different agroforestry systems based on cacao grown in the region. The profitability indicators obtained from two systems analyzed indicate that these systems are financially viable and can be financed by the program officer rural credit aimed at implementation of agroforestry systems in the Amazon, the FNO-biodiversity, as well as the amounts of atmospheric carbon sequestered by these systems approach the native forests. And finally, the plants of mahogany used as shading on these systems have had good development in height and diameter, and yield of wood was superior to that found in natural conditions in the forests of the region. These results suggest that the cocoa-based agroforestry systems are an economically and ecologically sustainable alternative to recompose the vegetal covering of areas degraded by deforestation in the Brazilian Amazon, in addition to providing the mitigation of environmental damage caused by deforestation.

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Agradecemos a compreensão. on 2018-09-24T17:57:56Z (GMT) / Submitted by JHONES LUIZ DE OLIVEIRA (jholuisoliveira@hotmail.com) on 2018-09-25T16:11:04Z No. of bitstreams: 1 Tese_Versão_Final.pdf: 10082969 bytes, checksum: 10f670d91ae97794a59de73275ce0f1d (MD5) / Approved for entry into archive by Lucimara Kurokawa Shinoda null (lucimaraks@sorocaba.unesp.br) on 2018-09-25T18:12:02Z (GMT) No. of bitstreams: 1 oliveira_jl_dr_soro.pdf: 10082969 bytes, checksum: 10f670d91ae97794a59de73275ce0f1d (MD5) / Made available in DSpace on 2018-09-25T18:12:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 oliveira_jl_dr_soro.pdf: 10082969 bytes, checksum: 10f670d91ae97794a59de73275ce0f1d (MD5) Previous issue date: 2018-09-06 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Os artrópodes tem sido uma das principais causas de perdas agrícolas em todo o mundo. Só no Brasil essas perdas podem chegar a 7,7 % ao ano. A utilização extensiva de pesticidas sintéticos tem sido a principal forma de controle deste tipo de praga, no entanto, os efeitos adversos destes compostos tanto para o meio ambiente quanto para a saúde humana tem motivado a busca por alternativas menos impactantes. Neste contexto, diversos mecanismos estão sendo estudados a fim de minimizar estes danos, como por exemplo, o desenvolvimento de sistemas de liberação modificada, utilizando polímeros biodegradáveis e proteínas. Aliado a isto, a utilização de pesticidas botânicos também tem demostrado potencialidade para o combate a essas pragas, devido aos menores impactos causados por esses produtos de origem natural. Portanto, o presente trabalho apresenta o desenvolvimento (preparo e caracterização) de sistemas nanocarreadores produzidos a partir dos polímeros quitosana e goma arábica e da proteína zeína para os compostos botânicos (geraniol, citronelal, eugenol e cinamaldeído), bem como, os potenciais efeitos cito e fitotóxicos destes sistemas. Ademais foram também realizados ensaios de atividade biológica destes sistemas em pragas agrícolas (mosca-branca, ácaro-rajado e lagarta falsamedideira). Os compostos botânicos apresentaram elevada eficiência de encapsulação em ambos os sistemas carreadores, sendo que os sistemas foram capazes de proteger os compostos contra uma degradação prematura e também contra a radiação ultravioleta. Os resultados de fito e citotoxicidade mostraram que a encapsulação diminuiu o efeito tóxico dos ativos. Os sistemas também apresentaram atividade biológica contra as pragas agrícolas testadas. As nanopartículas de zeína contendo os compostos botânicos mostraram efeito repelente contra o ácaro-rajado (Tetranychus urticae) em condições laboratoriais e de semi-campo, além de efeito subletal em largarta falsa-medideira (Chrysodeixis includes). Já as nanopartículas de quitosana/goma arábica contendo geraniol mostraram efeito atrativo para mosca-branca, sendo promissora para aplicações em sistemas de armadilha. A importância desta tese reside na dimensão que o setor agrícola representa para a economia brasileira e mundial, aliado a isto o mercado de defensivos agrícolas cresce anualmente, sendo o Brasil um dos líderes no consumo destes produtos. Desta forma, o desenvolvimento de tecnologia com elevado valor agregado à área de controle de pragas em agricultura é promissora uma vez que podem ser produzidos sistemas mais eficientes no controle de pragas, menos impactantes ao ambiente e consequentemente à saúde humana. / Arthropods have been a major cause of agricultural losses worldwide. Only in Brazil can these losses reach 7.7% per year. The extensive use of synthetic pesticides has been the main form of control of this type of pest, however, the adverse effects of these compounds for both the environment and human health have motivated the search for less impactful alternatives. In this context, several mechanisms are being studied in order to minimize these damages, such as the development of modified release systems using biodegradable polymers and proteins. In addition to this, the use of botanical pesticides has also shown potential for combating these pests, due to the lower impacts caused by these products of natural origin. Therefore, the present work showed the development (preparation and characterization) of nanocarrier systems produced from chitosan and gum arabic polymers and zein protein for the botanical compounds (geraniol, citronellal, eugenol and cinnamaldehyde), as well as the potential effects and phytotoxic systems. In addition, tests of the biological activity of these systems on agricultural pests (whitefly, two-spotted spider mite and soybean looper) were also carried out. The botanical compounds showed high encapsulation efficiency in both carrier systems, and the systems were able to protect the compounds against premature degradation and also against ultraviolet radiation. The phyto and cytotoxicity results showed that encapsulation decreased the toxic effect of the active compounds. The systems also showed biological activity against the agricultural pests tested. The zein nanoparticles containing the botanicals showed a repellent effect against the brindle two-spotted spider mite (Tetranychus urticae) under laboratory and semi-field conditions, as well as a sublethal effect on soybean looper (Chrysodeixis includes). The chitosan/gum arabic nanoparticles containing geraniol showed attractive effect for whitefly, being promising for applications in trap systems. The importance of this thesis lies in the dimension that the agricultural sector represents for the Brazilian and world economy, in addition to that the market for agricultural pesticides grows annually, in special as Brazil is one of the leaders in the consumption of these products. In this way, the development of new technologies to pest control in agriculture is promising since more efficient pest control systems can be produced, less impacting the environment and consequently to human health. / FAPESP: 2014/20286-9

O planejamento de rotações de culturas é um tema de interesse em ascensão por permitir uma redução significativa no uso de adubos industriais, agrotóxicos e outros produtos químicos no cultivo, permitindo a auto-sustentação e qualidade das terras cultivadas. Este trabalho centraliza em utilizar rotações para atender uma demanda periódica prédeterminada, respeitando as restrições relativas a aspectos ecológicos que auxiliam na estabilidade geral do solo para definir uma rotação de culturas factível. Modelos matemáticos que consideram um tamanho mínimo de lote a ser usado por uma rotação e métodos heurísticos, baseados em geração de colunas, são apresentados. Uma análise detalhada do comportamento dos métodos perante variações em diferentes parâmetros e critérios é realizada. A primeira heurística, denominada Algoritmo GC-BC, obteve resultados de melhor qualidade e de forma mais rápida que a segunda heurística, denominada Heurística Lote Fixo. Entretanto, combinando ambas heurísticas foi possível obter os resultados mais satisfatórios, ou seja, soluções que respeitam a condição de lote mínimo em um tempo computacional aceitável para um planejamento anual, cujos valores são próximos a um limitante superior. A ideia subjacente de gerar colunas adicionais para um problema mestre restrito produz soluções de qualidade, o que pode vir a ser aplicado em outras áreas de pesquisa que necessitam da geração de colunas para uma resolução em tempo computacional viável / The crop rotation planning is a rising topic for providing a significative reduction on the usage of industrial fertilizers, pesticides and other chemical, allowing the soil to selfsustain. This study focus on using rotations to meet a periodic and pre-defined demand while ecologic restrictions, that help sustain the soils stability, define a valid crop rotation. Mathematical models that consider a minimum size of a used lot associated with a given rotation and heuristic resolution methods, based on column generation, are presented. A detailed analysis of the methods behaviour before changes on parameters and criteria is performed. The first heuristic, called GC-BC Algorithm, achieved better and faster results compared to the second heuristic, called Fixed Lot Heuristic. However, combining both heuristics produced even better results, that is, solutions that respect the minimum lot sizing restrictions in good execution time for an annual planning. The idea behind of generating additional columns to the restricted master problem produces good quality solutions, which may be applicable in other research areas that require column generation for their resolution with a reasonable execution time