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Previous issue date: 2018-04-18 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Solos podem ser uma fonte ou um dreno de CO2 atmosférico, dependendo do seu sistema de manejo. Atualmente, o uso do solo e mudança de uso do solo emitem 1,3 ± 0,5 Pg C ano-1, equivalente a 8% das emissões globais. Técnicas como a agricultura de baixa emissão de C têm sido desenvolvidas para sequestrar C nos solos e reduzir a emissão de gases do efeito estufa. Porém, além dos desafios políticos e sociais envolvendo a doção destes sistemas, ainda há muita incerteza sobre o seu real potencial de mitigação. Assim, os objetivos desse estudo foram: i) Quantificar as fontes históricas e atuais de emissão de gases do efeito estufa na região dos Campos Gerais do Paraná, Brasil; ii) quantificar o potencial das melhores práticas de manejo agrícola baseadas nos três pilares da agricultura de conservação: Solo permanentemente coberto, plantio direto e rotação de culturas, em longo prazo (30 anos) para sequestrar carbono no solo, utilizando a fazenda Paiquerê (localizada na região dos Campos Gerais) como um modelo de sucesso; iii) estimar o impacto da adoção das melhores práticas de manejo nas áreas agrícolas da região e globalmente onde adequadas pelos próximos 100 anos utilizando os modelos Century e Roth-C. As fontes de gases do efeito estufa foram apresentadas como um inventário e mostraram que as emissões históricas (1930 – 2017) foram 412,18 Tg C, no qual as mudanças de uso do solo contribuíram com 91% (376,2±130 Tg C). As florestas sequestraram 51.7 ± 23.9 Tg C em 0.6 Mha em 47 anos (1.8 Tg C Mha-1 ano-1) e o plantio direto sequestrou 30.4 ± 23.9 Tg C em 1.9 Mha em 32 anos (0.5 Tg C Mha-1 ano-1). Ambos os modelos tiveram uma boa performance e o modelo Century foi mais eficiente em simular os estoques de carbono do solo, o resíduo médio da simulação foi 10 Mg C ha−1 (13%) para n = 91. O resíduo do modelo aumentou com a quantidade de óxidos no solo, sugerindo que a inclusão do controle mineralógico pode reduzir o viés de simulação. As predições do Century mostraram que o sistema tem potencial para mitigar 13 anos de emissões regionais (330 Tg C em 100 anos) ou 105 anos de emissões do setor agricultura, floresta e pecuária (40 Tg em 100 anos) na região. Da mesma forma, globalmente o sistema apresenta um potencial para sequestrar 2,5 ± 0.02 Pg C na profundidade 0–20 cm e 11,7 ± 3 Pg C na profundidade 0-100 cm em 86 milhões de ha distribuídos por todo o mundo. Este valor é equivalente à 11% das emissões globais dos setores agricultura, floresta e pecuária e mudanças de uso do solo. Assim, a nossa metodologia possa ser utilizada como um modelo para divulgar o potencial da agricultura conservacionista em sequestrar C nos solos e suportar políticas públicas que visem à mitigação das emissões de gases do efeito estufa. / Soils can be a source or sink of atmospheric CO2, according to land use and management. Currently the land use and land use change (LULUC) emits 1.3 ± 0.5 Pg carbon (C) year-1, equivalent to 8% of the global annual emission. Techniques such as low carbon agriculture, has been developed to sequester C in soils and reduce greenhouse gas (GHG) emissions. However, besides political and social challenges for the system adoption, there’s still great uncertainty related to its real mitigation potential. This study aimed: i) Quantify the historical and current main sources of GHG emissions for Campos Gerais region in Paraná state, Brazil; ii) quantify the potential of long term (30 years) agricultural best management practices, based on the three pillars of conservative agriculture: permanent soil cover, crop rotation and no-till, to sequester C in soils, using Paiquerê farm (located in Campos Gerais region) as a successful model; iii) estimate the impact of best management practices adoption in the region croplands and globally for the next 100 years where is suitable using Century and Roth-C models. The GHG emission sources were presented as an inventory and showed that historical (1930 – 2017) GHG emissions in the region was 412.18 Tg C, in which LULUC contributes 91% (376.2±130 Tg C). Forestry sequestered 51.7 ± 23.9 Tg C in 0.6 Mha in 47 years (1.8 Tg C Mha-1 year-1) and no-till sequestered 30.4 ± 23.9 Tg C in 1.9 Mha in 32 years (0.5 Tg C Mha-1 year-1). Both models performed well, and Century was more efficient for simulate the SOC stocks, the mean residue was 10 Mg C ha−1 (13%) for n = 91. The model residue increased along with the oxides content in the soil clay fraction, suggesting that mineralogical control inclusion can reduce the model simulation bias. Century predictions showed that the system currently practiced at Paiquerê farm have the potential to mitigate 13 years of regional total emissions (330 Tg C in 100 years) or 105 years of agriculture, forestry and other land use (AFOLU) sector emissions (40 Tg in 100 years) in the region. In the same way, it has the potential to sequester 2.5±0.02 Pg C at 0-20 cm and 11.7±3 Pg C at 0-100 cm soil depth in 86 million ha globally. This is equivalent to 11% of global annual emissions from LULUC sector. In this way, our methodology can be used as a model to access the potential of conservation agriculture to sequester C and support public policies aiming to mitigate GHG emissions.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:tede2.uepg.br:prefix/2525 |
| Date | 18 April 2018 |
| Creators | Gonçalves, Daniel Ruiz Potma |
| Contributors | Sá, João Carlos de Moraes, Caires, Eduardo Fávero, Cerri, Carlos Eduardo Pellegrino, Canalli, Lutécia Beatriz, Joris, Hélio Antonio Wood |
| Publisher | Universidade Estadual de Ponta Grossa, Programa de Pós-Graduação em Agronomia, UEPG, Brasil, Departamento de Agronomia |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UEPG, instname:Universidade Estadual de Ponta Grossa, instacron:UEPG |
| Rights | Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil, http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/, info:eu-repo/semantics/openAccess |
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