Evaluación de un sistema sustentable de producción de caña de azúcar en Tucumán, R. Argentina. Parte I: Dinámica de la descomposición del residuo de la cosecha en verde de la caña de azúcar
Palavras-chave:
sustentabilidad, cosecha en verde;, descompisición del residuo, sustainability, trash blanketing, residue decompositionResumo
La eliminación de la quema durante la cosecha de la caña de azúcar llevó a la implementación de sistemas productivos más sustentables, con menos impacto ambiental y más amigables con las poblaciones vecinas. El presente trabajo forma parte de un estudio donde se compararon dos sistemas de producción de caña de azúcar: a) manteniendo la cobertura de residuos de cosecha (RAC) sobre el suelo y b) sin cobertura de residuos de cosecha (residuo quemado). Se establecieron macroparcelas en un lote comercial implantado con el cultivar LCP 85-384, en la localidad de Albarracín, Tucumán, República Argentina. El diseño experimental fue de parcelas divididas con tres repeticiones; cada parcela estuvo formada por cinco surcos de 30 m. Las evaluaciones se hicieron en dos ciclos agrícolas: 2006/2007 y 2007/2008 (segunda y tercera soca). A partir de la cosecha, se determinó periódicamente la cantidad de RAC (materia seca/ha) y la relación C/N del RAC. En el comienzo y fin de cada ciclo se evaluó el contenido de P y K del residuo. La cantidad de residuo después de la cosecha fue de 12 y 16 t de materia seca/ha para cada ciclo agrícola, respectivamente. Esta cantidad decreció significativamente desde el comienzo hacia el fin de cada ciclo. La relación C/N del RAC fue superior a 100 en ambos ciclos (117 y 101, respectivamente), pero se redujo significativamente hacia el fin de cada ciclo. La disminución de la cantidad de RAC y de la relación C/N estuvo correlacionada con los días transcurridos desde la cosecha y con la temperatura (suma térmica). La concentración inicial de C del RAC fue similar en ambos ciclos (aproximadamente 45%), mientras que la concentración inicial de N fue más variable entre los ciclos considerados (0,4% y 0,6%, respectivamente). La descomposición del RAC aportó al agroecosistema entre 3800 y 5700 kg de C/ha, 7 y 50 kg de N/ha y 45 y 40 kg de K/ha, en cada ciclo agrícola estudiado.
ABSTRACT
Assessing a sustainable sugarcane production system in Tucumán, Argentina. Part 1: Dynamics of sugarcane harvest residue (trash) decomposition
The elimination of burning practices in sugarcane harvest has led to more sustainable productive systems, with lower impact on the environment and on communities. The present paper is part of a study in which two sugarcane management systems were compared: (a) one with sugarcane harvest residue kept on the ground (trash blanketing); and (b) one without trash blanketing (burnt residue). Cultivar LCP 85-384 was planted in macro-plots in a commercial field in Albarracín, Tucumán, Argentina. A split-plot experimental design with three replications was used. Each plot had five 30 m-long rows. Two crop cycles (2006/2007 and 2007/2008), i.e. second and third ratoon, were evaluated. From the end of harvest onwards, residue amount (dry matter/ha) and residue C/N relationship were determined periodically. At the beginning and at the end of each crop cycle, residue P and K contents were assessed. Residue left after harvest amounted to 12 and 16 tons of dry matter per hectare in the first and second evaluated crop cycles, respectively, but decreased significantly throughout these periods. Residue C/N relationship was over 100 in both crop cycles (117 and 101, respectively), but decreased significantly in their course. Reductions in both sugarcane residue and C/N relationship were correlated with days after harvest and accumulated thermal time (Σ mean daily air temperature). Trash initial C concentration was similar in both crop cycles and amounted to approximately 45%, whereas initial N concentration differed (0.4% and 0.6% in second and third ratoon, respectively). Residue decomposition contributed 3800 to 5700 kg of C, 7 to 50 kg of N and 45 to 40 kg of K per ha to the agro-ecosystem in both crop cycles studied.
Downloads
Referências
Alexander, M. I. H. 1977. Introduction to soil microbiology. John Wiley & Sons (ed.), New York, USA.
Basanta, M. 2004. Dinámica do nitrogenio en la cultura de cana-de-açucar em diferentes sistemas de manejo de resíduos da colheita. Escola Superior Luiz de Queiroz, Universidade de Sao Paulo, Brasil. [On line]. Available at http: //www. teses.usp. br/teses/ disponiveis. (accessed 7 December 2009).
Basanta, M.; D. Dourado-Neto; K. Reichardt; O. O. S. Bacchi; J. C. Oliveira; P. C. Trivelin; L. C.Timm; T. T. Tominaga; V. Correchel; F. A. Cassaro; L. F. Pires and J. R. De Macedo. 2003. Management effects on nitrogen recovery in a sugarcane crop grown in Brazil. Geoderma 116: 235-248.
Braunack, M. and H. Ainslie. 2001. Trash blankets and soil physical properties: Mackay experience. Proc. Aust. Soc. Sugar Cane Technol. 23: 154-160.
Chapman, L.; M. Haysom and P. Saffigna. 1992. N cycling in cane fields from 15N labelled trash and residual fertiliser. Proc. Aust. Soc. Sugar Cane Technol. 14: 84-89.
Cuenya, M. I.; S. Ostengo; E. R. Chavanne; M. A. Espinoza; D. D. Costilla y M. A. Ahmed. 2009. Relevamiento de la distribución de variedades comerciales y de la aplicación de otras tecnologías en el área de cultivo de caña de azúcar de la provincia de Tucumán: campaña 2007-2008. Gac. Agroindustrial EEAOC (72).
Delgado, A. A. 1985. Os efeitos da queima dos canavais. STAB-Açucar, Alcool e Subproductos 3 (6): 42-45.
Digonzelli, P.; L. Alonso; S. Casen; J. Giardina; E. R. Romero; M. F. Leggio Neme; J. Scandaliaris; J. Alonso; J. Fernández de Ullivarri y J. Tonatto. 2006. Manejo de los residuos de la cosecha en verde de la caña de azúcar: evaluación preliminar de máquinas enfardadoras. Avance Agroind. 27 (4): 25-27.
Digonzelli, P. A.; J. Scandaliaris; M. J. Tonatto; J. A. Giardina; S. D. Casen; M. F. Leggio Neme y E. R. Romero. 2007. La caña verde: un aporte a la sustentabilidad de la producción de caña de azúcar. IIAlternativas y equipos para el manejo del cañaveral sin quema. Avance Agroind. 28 (4): 16-20.
Douglas, C. L. and R. W. Rickman. 1992. Estimating crop residue decomposition from air temperature, initial nitrogen content, and residue placement. Soil Sci. Soc. Am. J. 56: 272-278.
Ernst, O.; O. Betancur y R. Borges. 2002. Descomposición de rastrojo de cultivos en siembra sin laboreo: trigo, maíz soja y trigo después de maíz o soja. Agrociencia 6: 20-26.
Faroni, C. E.; A. C. Vitti; G. J. C. Gava; C. S. Manzoni; C. P. Penatti e P. C. O. Trivelin. 2003. Degradação da palha (15N) de cana-de-açúcar em dois anos consecutivos. In: Anais Congresso Brasileiro de Ciência do Solo, 29, Ribeirão Preto, Brasil [CD-ROM].
Furlani Neto, V. L.; T. C. Ripoli e N. A. Villa Nova. 1997. Biomassa de cana-de-açucar: energia contida no palhiço remanescente de colheita mecânica. STABAçucar, Alcool e Subprodutos 15 (4): 24-27.
Graham, M. H.; R. J. Haynes and J. H. Meyer. 1999. Green cane harvesting promotes accumulation of soil organic matter and an improvement in soil health. Proc. S. Afr. Sug. Technol. Ass. 73: 53-57.
Graham, M. H.; R. J. Haynes and J. H. Meyer. 2002. Changes in soil chemistry and aggregate stability induced by fertilizer applications, burning and trash retention on a long-term sugarcane experiment in South Africa. Eur. J. Soil Sci. 53: 589-598.
Johnson, R. M.; R. P. Viator; M. P. Grisham; E. P. Richard and R. Boopathy. 2007. Microbial degradation of post-harvest residues, In: Proc. ISSCT Congress, 26, Durban, S. Africa, 2007, pp. 365-373.
Katterer, T.; M. Reichstein; O. Andrén and A. Lomander. 1998. Temperature dependence of organic matter decomposition: a critical review using data analyzed with different models. Biol. and Fertil. Soils 27 (3):258-262.
Kingston, G.; J. L. Donzelli; J. H. Meyer; E. P. Richard; S. Seeruttun; J. Torres and R. Van Antwerpen. 2005. Impact of green cane harvest and production system on the agronomy of sugarcane. In: Proc. ISSCT Congress, 25, Guatemala, 2005, pp. 521-533.
Magid, J.; A. De Neergaard and M. Brandt. 2006. Heterogeneus distribution may substantially decrease initial decomposition, long-term microbial growth and N-inmobilization from high C-to-N ratio resources. Eur. J. Soil Sci. 57: 517-529.
Meier, E.; P. J. Thorburn; K. Wegener and K. Basford. 2006. The availability of nitrogen from sugarcane trash on contrasting soils in the wet tropics of North Queensland. Nutr. Cycl. Agroecosyst. 75: 101 114.
Mitchell, R. D. J. and P. Larsen. 2000. A simple method for estimating the return of nutrients in sugarcane trash. Proc. Aust. Soc. Sugar Cane Technol. 22: 212-216.
Mitchell, R. D. J.; P. J. Thorburn and P. Larsen. 2000. Quantifying the loss of nutrients from the inmediate area when sugarcane residues are burnt. Proc. Aust. Soc. Sugar Cane Technol. 22: 206-211.
Morón, A. 2000. El rol de los rastrojos en la fertilidad del suelo. Documentos Online. 030. [On line]. Available at www.inia.org.uy/online/ (accessed 2 December 2009). Instituto Nacional de Investigación Agropecuaria Uruguay.
Myers, R. J. K.; C. A. Palm; E. Cuevas; I. U. N. Gunatilleke and M. Brossard. 1994. The synchronization of nutrient mineralization and plant nutrient demand. In: Woomer, P. L. and M. J. Swift (eds.), The biological manangement of tropical soil fertility, Chichester, UK J. Wiley, pp. 81-116.
Núñez, O. and E. Spaans. 2007. Evaluation of green-cane harvesting and crop management with trash-blanket. In: Proc. ISSCT Congress, 26, Durban, Sudáfrica, pp. 131-142.
Olea, I. y J. Scandaliaris. 1994. Manejo racional del fuego en la cosecha de la caña de azúcar. Avance Agroind. 53: 28-31.
Oliveira, M. W.; P. C. O. Trivelin; G. J. Castro Gava e C. P. Penatti. 1999a. Degradaçao da palhada de canade-açucar. [On line]. Sci. Agric. 56 (4). Available at www. Scielo.br/scielo (accessed 8 January 2010).
Oliveira, M. W.; P. C. O. Trivelin; G. Kingston; M. H. Pereira Barbosa and A. C. Vitti. 2002. Decomposition and release of nutrients from sugarcane trash in two agricultural environments in Brazil. Proc. Aust. Soc. Sugar Cane Technol. 24: 290-296.
Oliveira, M. W.; P. C. O. Trivelin; C. P. Penatti e M. Piccolo. 1999b. Decomposiçao e liberaçao de nutrientes da palhada de cana-de-açucar em campo. Pesq. Agropec. Bras. 34 (12): 2359-2362.
Prove, B. G.; V. J. Doogan and P. N. V. Troung. 1995. Nature and magnitude of soil erosion in sugarcane land on the wet tropical coast of northeastern Queensland. Aust. J. Exp. Agric. 35: 641-649.
Rípoli, T. C.; W. F. Molina; J. P. Stupiello; M. C. Nogueira y J. B. Saccomano. 1991. Potencial energético de residuos de cosecha de la caña verde. Alcool e Subprodutos 10 (1): 22-28.
Robertson, F. A. 2003. Sugarcane trash management: consequences for soil carbon and nitrogen. Final Report to the CRC for Sustainable Sugar Production. CRC for Sustainable Sugar Production, Townsville, Australia.
Robertson, F. A. and P. Thorburn. 2007. Decomposition of sugarcane residue in different climatic zones. Aust. J. Soil Res. 45: 1-11.
Romero, E. R.; P. A. Digonzelli; L. Alonso; J. Fernández de Ullivarri; G. A. Sanzano; J. Scandaliaris y H. Rojas Quinteros. 2007. La caña verde: un aporte a la sustentabilidad de la producción de caña de azúcar. I: Consideraciones generales. Avance Agroind. 28 (4):11-15.
Romero, E. R.; J. Scandaliaris; P. A. Digonzelli; L. G. Alonso; M. F. Leggio; J. A. Giardina; S. D. Casen; M. J. Tonatto and J. Fernández de Ullivarri. 2009. Effect of variety and cane yield on sugarcane potential trash. Rev. Ind. y Agríc. de Tucumán 86 (1): 9-13.
Sánchez, S. R.; G. A. Studdert y H. E. Echeverria. 1996. Descomposición de residuos de cosecha en un argiudol típico. Cien. Suelo 14: 63-68.
Sanzano, G. A. y G. S. Fadda. 2009. Características de los suelos para caña de azúcar: recomendaciones de manejo. En: Romero, E. R.; P. A. Digonzelli y J. Scandaliaris (eds.), Manual del cañero, EEAOC, Tucumán, Argentina, pp. 23-34.
Sanzano, G. A.; F. A. Sosa; C. F. Hernández; M. Morandini; H. Rojas Quinteros; J. I. Romero y P. A. Digonzelli. 2009. Evaluación de la erosión hídrica en caña de azúcar con y sin cobertura de maloja. Avance Agroind. 30 (3): 16-18.
Schomberg, H. H.; J. L. Steiner and P. W. Unger. 1994. Decomposition and nitrogen dynamics of crop residues: residue quality and water effects. Soil Sci. Soc. Am. J. 58: 372-381.
Seneviratne, G. 2000. Litter quality and nitrogen release in tropical agriculture: a synthesis. Biol. Fertil. Soils 3: 60-64.
Souza, Z. M.; R. Mello Prado; A. C. Paixao e L. G. Cesarin. 2005. Sistemas de colheita e manejo da palhada de cana-de.açucar. Pesq. Agropec. Bras. 40 (3):271-278.
Spain, A. V. and M. J. Hodgen. 1994. Changes in the composition of sugarcane harvest residues during decomposition as a surface mulch. Biol. Fertil. Soils 17: 225-231.
Stanford, G.; M. H. Frere and D. H. Shwaninger. 1973. Temperature coefficient of soil nitrogen mineralization. Soil Sci. 115: 321-323.
Sttot, D. E.; L. F. Elliot; R. I. Papendick and G. S. Campbell. 1986. Low temperature or low water potential effects on the microbial decomposition of wheat residue. Soil Biol. Biochem.18: 577-582.
Thorburn, P. J.; H. L. Horan and J. S. Biggs. 2004. Nitrogen management following crop residue retention in sugarcane production. [On line]. Available at www.regional. org. au/au/asssi/supersoil2004/s9/oral/index.htm. (accessed 8 January 2010).
Thorburn, P. J.; E. A. Meier and M. E. Probert. 2005. Modelling nitrogen dynamics in sugarcane systems: Recent advances and applications. Field Crops Res. 92: 337-351.
Thorburn, P. J.; M. E. Probert and F. A. Robertson. 2001. Modelling decomposition of sugar cane surface residues with APSIM-Residue. Field Crops Res. 70: 223-232.
Trivelin, P. C. O.; R. L. Victoria e J. C. S. Rodrigues. 1995. Aproveitamento por soqueira de cana-de-açucar de final de safra do nitrogenio da aquamonia-15N e ureia-15N aplicado ao solo em complemento a vinhaça. Pesq. Agropec. Bras. 30 (12): 1375-1385.
Vallis, I.; W. Parton; B. Keating and A. Wood. 1996. Simulation of the effects of trash and N fertilizer management on soil organic matter levels and yields of sugarcane. Soil Tillage Res. 38: 115-132.
Van Antwerpen, R.; J. H. Meyer and P. E. T. Turner. 2001. The effect of cane trash on yield and nutrition from the long-term field trial at Mount Edgecombe. Proc. S. Afr. Sugar Technol. Assoc. 75: 235-241.
Vigil, M. F.; D. E. Kissel and S. J. Smith. 1991. Field crop recovery and modeling of nitrogen mineralized from labeled sorghum residues. Soil Sci. Soc. Am. J. 55:1031-1037.
Wood, A. W. 1985. Soil degradation and management under intensive sugarcane cultivation in North Queesland. Soil Use Manage 1: 120-124.
Wood, A. W. 1986. Green cane trash management in the Herbert Valley, preliminary results and research priorities. Proc. of Australian Society of Sugar Cane Technologists: 85-94.
Wood, A. W. 1991. Management of crop residues following green harvesting of sugarcane in north Queensland. Soil Tillage Res. 20: 69-85.
Yaday, D. V.; S. Todi and A. K. Srivastava. 1987. Recycling of nutrients in trash with N for higher cane yield. Biol. Wastes 20: 133-141.
Downloads
Publicado
Como Citar
Licença
Copyright (c) 2011 Digonzelli et al.

Este trabalho está licenciado sob uma licença Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International License.
