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An. 5. Enc. Energ. Meio Rural 2004

 

Avaliação energética do preparo do solo para implantação da cultura do eucalipto: subsídio para uma análise de sustentabilidade

 

 

Osmar De Carvalho BuenoI; Núria Rosa Gagliardi QuintanaII

IFaculdade de Ciências Agronômicas - UNESP/Botucatu, Departamento de Gestão e Tecnologia Agroindustrial. Professor Assistente Doutor
IIFaculdade de Ciências Agronômicas - UNESP/Botucatu, Programa de Pós-Graduação em Energia na Agricultura. Engenheira Florestal

 

 

RESUMO

O conhecimento da produção e dispêndio de energia pela agricultura é fundamental devido, entre outros fatores, à importância estratégica que ocupa como produtora de insumos energéticos para outros setores econômicos. Com o objetivo de apresentar a participação das diversas fontes de energia empregadas no preparo do solo para implantação da cultura de eucalipto, este trabalho constitui-se numa contribuição a respeito da questão da sustentabilidade. A área determinada permitiu o cultivo mínimo do solo e a utilização do subsolador florestal multifuncional. As práticas silviculturais, ligadas ao cultivo mínimo do solo na implantação da cultura foram: calagem, corte dos resíduos e raízes, subsolagem, adubação básica, controle químico de plantas indesejáveis e controle químico de formigas. Os coeficientes técnicos, a jornada de trabalho, o rendimento, a identificação dos tratores, implementos e equipamentos; suas especificações e respectivos consumos de combustível, lubrificantes e graxas, além da quantificação da mão-de-obra utilizada por prática silvicultural, foram determinados a partir de dados secundários. Os procedimentos metodológicos adotados foram embasados em revisão de literatura. De acordo com os resultados obtidos, concluiu-se que do total de 3.309,62 MJ de energia empregada por hectare no preparo do solo, tem-se a participação de 83,41% de energia industrial, 16,54% de energia fóssil e 0,05% de energia biológica. Constatou-se, portanto, a dependência da energia industrial e da energia fóssil na operação de preparo do solo para a implantação da cultura do eucalipto. Dessa forma, sugere-se a busca da utilização de outras fontes de energia que permitam a sustentabilidade energética nessa operação de implantação da cultura de eucalipto.

Palavras-chave: Análise energética, eucalipto, desenvolvimento sustentável, implantação florestal.

ABSTRACT

The knowledge of the production and expenditure of energy for the agriculture are fundamental due, among other factors, to the strategic importance that occupies as producing of energy input for other economic sections. With the objective of presenting the participation of the several energy types employees in the soil prepare for implantation of the eucalyptus culture, this work is constituted in a contribution regarding the subject of the sustain grow. It was determined that the field hypothetical to be prepared possesses soil with sandy texture and I raise plan or soft-wavy, where the minimum cultivation of the soil allows without problems, the use of "subsolador florestal multifuncional". The silviculture practical, linked to the minimum cultivation of the soil in the implantation of the culture was: liming, court of the residues and roots, subsoil, basic fertilizing, control chemical of undesirable plants and control chemical of ants. The technical coefficients, the work day, the revenue, the identification of the tractors, implements and equipment; its specifications and respective consumption of fuel, lubricants and greases, besides the quantification of the labor used by silviculture practical, were certain starting from collected secondary data. The adopted methodological procedures were based in literature revision. In agreement with the obtained results, it was ended that of the total of energy maid's 3.309,62 MJ for hectare in the soil prepare, it is had the participation of 83,30% of industrial energy, 16,52% of fossil energy and 0,18% of biological energy. It was verified like this that the dependence of the industrial energy and of the fossil energy in the soil prepare. In that way, we suggest himself the search of the use of another types of energy that they allow the energy sustainability of this agro-ecosystems.

 

 

1 INTRODUÇÃO

O petróleo e seus derivados fazem parte de inúmeras atividades humanas. A dependência, direta ou indiretamente, dessa energia não renovável é uma das principais causas do atual patamar de preço.

A agricultura, através de seus diversos agroecossistemas, surge como importante fonte alternativa de energia. A produção de madeira, atividade agrícola por excelência na geração de uma das principais matérias-primas utilizadas em energia, sofre queda de produção no Brasil.

Nesse contexto, a implantação de novas florestas comerciais que sejam capazes de evitar tanto a importação de madeira, como também a preservação das florestas nacionais, uma vez que aquelas ocuparão áreas produtivas de lavouras e pecuárias, é uma necessidade. Um dos primeiros passos a ser tomado é o preparo do solo.

Assim, é importante proceder uma análise das fontes de energia necessárias para implantação da cultura de eucalipto cujo preparo do solo pode ser feito através do chamado cultivo mínimo. Essa análise faz-se necessária no sentido de avaliar, posteriormente, a sustentabilidade do agroecossistema como um todo.

Isto posto, é objetivo do presente trabalho analisar a participação das fontes de energia empregadas no preparo do solo para implantação de floresta comercial de eucalipto.

 

2 Revisão Bibliográfica

Indicadores como Produto Interno Bruto (PIB) per capita, grau de instrução e expectativa de vida ao nascer tipificam o nível de desenvolvimento de um país. A energia consumida por habitante/ ano apresenta-se também como outro importante indicador. Nesse contexto o petróleo contribui com mais de 50% do total da produção mineral do mundo. Sabe-se que a produção de petróleo brasileira é insuficiente à sua demanda, o que remete à constatação de que o Brasil precisa importar parte do petróleo que consome, prejudicando sobremodo sua economia. (MENEZES, 2004).

O petróleo foi a principal fonte de energia do século XX. Os aproximados 72 milhões de barris produzidos diariamente respondiam por 40,6% da demanda mundial de energia. No Brasil, o chamado ouro negro representava 34,2% da matriz energética. (RAMALHO, 2000).

A demanda contínua e crescente de energia de baixo custo e a disponibilidade de recursos de hidrocarbonetos colocam o petróleo como uma importante fonte não-renovável da matriz energética mundial para as próximas décadas do século XXI (SUSLICK, 2002).

Estudos em busca de novas fontes energéticas apontaram a agricultura como um dos setores mais promissores. Realizaram-se pesquisas para conhecer o potencial de produção de energia de várias culturas com o objetivo de observar a relação estabelecida entre produção e consumo (CASTANHO FILHO & CHABARIBERY, 1982).

Os mesmos autores afirmam ainda que com isso, passou-se a analisar as mais variadas atividades também sob o ponto de vista da energia. Esse enfoque trouxe, entre outras, importantes informações, como por exemplo o grau de auto-abastecimento de um território. Assim, a avaliação da energia produzida pela agricultura fornece subsídios que permitem verificar o cumprimento desses objetivos, alguns deles estratégicos.

No dispêndio geral de energia nas diversas atividades econômica, a agricultura tem participação relativa, porém o conhecimento de como o setor gasta e produz energia é fundamental para a definição de políticas de estímulo à produção ou de restrição ao consumo, em função da importância estratégica que ocupa como possível produtora de um excedente energético para as demais atividades econômicos (CASTANHO FILHO & CHABARIBERY, 1982).

Uma vez que as fontes e formas de utilização da energia nos agroecossistemas apresentam-se de maneira diferenciada, faz-se necessário classificá-las para que se possa realizar análises energéticas.

Assim, as energias podem ser categorizadas em três grupos segundo sua origem ou fonte: "biológica", "fóssil" e "industrial" (CARMO et al., 1988; CARMO & COMITRE, 1991). Dessa forma, energia humana, animal, resíduos de animais e da agroindústria, material genético de propagação, alimentos para os animais, adubação verde e cobertura morta fizeram parte da categoria "biológica". No grupo de energia "fóssil" incluíram-se os produtos e subprodutos do petróleo, como combustíveis, lubrificantes e graxa. Tratores e equipamentos agrícolas (tração mecânica e animal), energia elétrica, adubos químicos e agrotóxicos fizeram parte da categoria "industrial".

A madeira, mesmo nos dias atuais, continua sendo a mais importante fonte de energia no mundo. Ainda nas cavernas o homem percebeu que queimando o carvão residual das fogueiras obtinha-se mais calor e menos fumaça (QUIRINO, 2002). O domínio da energia e o desenvolvimento de técnicas apropriadas, permitiram um acentuado crescimento da demanda por energia nos últimos séculos.

Atualmente a demanda de madeira em tora é superior à capacidade de produção sustentada dos reflorestamentos existentes no país (URURAHY, 2003). A tendência desse déficit é aumentar de maneira rápida nos próximos anos, uma vez que a expansão da área florestal não está acompanhando o ritmo de crescimento do consumo.

É importante que o governo esteja atento a tal situação, uma vez que o setor florestal brasileiro exerce um preponderante papel na economia nacional, movimentando US$ 20 bilhões (4% do PIB nacional) e gera dois milhões de empregos diretos. Em relação às exportações, o setor proporciona divisas da ordem de US$ 4,5 bilhões, o correspondente a 8% (URURAHY, 2003).

O plantio de florestas é essencialmente uma atividade agrícola. Apesar disso, continua o autor, ao contrário das lavouras e da pecuária, a produção florestal não conta com uma política específica. As plantações florestais ocupavam, no início do atual século, apenas cerca de 0,6 % do território brasileiro, atendendo aproximadamente 30% da demanda nacional de madeira.

O cultivo mínimo do solo para implantação de florestas resulta em inúmeras vantagens técnicas, econômicas e ecológicas, tais como: a redução da erosão, redução da reinfestação de plantas invasoras e menor intervenção operacional nas áreas de cultivo; o que permite maior facilidade de controle das atividades e da administração dos trabalhos, além da redução dos impactos sobre os organismos do solo. O preparo do solo através deste método pode ser adotado em qualquer tipo de relevo, mecanizável ou não. Em áreas acidentadas, o cultivo mínimo fica restrito à abertura de covas, onde é feita a aplicação de adubos. Em áreas planas ou suave-onduladas, o preparo consiste na subsolagem até profundidades de 30 a 40cm (GAVA, 2002).

Um implemento que pode ser utilizado para esse método de preparo do solo é o subsolador florestal multifuncional, que realiza várias operações simultaneamente: corte dos resíduos e raízes, subsolagem, adubação de base (pré-plantio) e aplicação de herbicidas pré e pós emergentes. A aplicação ou não de herbicidas está condicionada às condições locais de infestação por plantas invasoras, podendo em alguns casos, ser totalmente suprimida. Este implemento permite minimizar o uso de máquinas, reduzindo além dos prejuízos ao solo, diversas despesas, entre elas; a utilização de combustíveis e lubrificantes (GAVA, 2002).

 

3 Material e Métodos

O presente trabalho simulou o preparo de solo para a implantação de cultura de eucalipto numa gleba de terra localizada no interior da Área III do Projeto de Assentamento de Trabalhadores Rurais Pirituba II, localizada no estado de São Paulo. Essa escolha baseou-se na quantidade e qualidade de informações necessárias para a realização de uma avaliação energética BUENO (2002).

A gleba hipoteticamente a ser preparada para a implantação da cultura do eucalipto permitiu, em função do tipo de solo e relevo a prática do cultivo reduzido do solo, ou cultivo mínimo do solo, envolvendo, sem problemas, o implemento denominado subsolador florestal multifuncional (GONÇALVES & STAPE, 2002). Os componentes, os principais aspectos relacionados à utilização desse implemento e seu rendimento operacional são encontrados na literatura (GAVA, 2002; GONÇALVES et al., 2002). As práticas silviculturais que compuseram a simulação de implantação da cultura são àquelas adequadas ao método de cultivo reduzido do solo: a) calagem; b) corte dos resíduos e raízes, subsolagem, adubação básica e controle químico plantas indesejáveis (pós emergente); e, c) controle químico de formigas.

Cada prática foi detalhada no sentido de identificar e especificar, o(s) tipo(s) de máquina(s) e implemento(s) utilizado(s), os insumos usados, bem como suas quantidades, e a mão-de-obra envolvida. Seguiu-se a conversão das diversas unidades físicas encontradas em unidades energéticas. A jornada de trabalho, o rendimento, a identificação dos tratores, implementos e equipamentos; suas especificações e respectivos consumos de combustível, lubrificantes e graxas, além da quantificação da mão-de-obra utilizada, por prática silvicultural, foram determinados a partir de dados secundários (IBDF, 1981; BUENO, 2002; GONÇALVES & STAPE, 2002).

A unidade que deve-se utilizar em estudos que envolvam análises energéticas é aquela do sistema internacional, ou seja, o Joule e seus múltiplos (RISOUD, 1999). Neste trabalho adotou-se 0,2388 como índice de conversão de Joule (J) em caloria (cal) e o índice de 4,1868 na conversão de caloria em Joule. A apresentação final dos dados foi em megajoules (MJ), aproximado em duas casas decimais.

É relevante ressaltar que os procedimentos metodológicos adotados e apresentados a seguir estão embasados em revisão de literatura já consagrada.

Mão-de-Obra

O cálculo da energia investida pelos agricultores nas diversas práticas que caracterizaram o preparo de solo para a cultura do eucalipto seguiu metodologia já descrita (BUENO, 2002). Uma vez que o autor apresenta uma relação entre o tempo de trabalho gasto nas diversas operações por unidade de área, o dispêndio final diário pode ser expresso em MJ . ha-1. Na prática silvicultural de aplicação de formicida em pó, os dados do aplicador referem-se a um trabalhador com massa de 70kg, altura de 1,70m e idade igual a 23 anos completos.

Combustível, óleo lubrificante e graxa

Seguiu-se o mesmo autor na determinação do consumo de óleo Diesel, óleos lubrificantes e graxa. Considerou-se como poder calorífico do óleo Diesel, óleos lubrificantes e graxa os valores de 10.442,40kcal . L-1 , 9.42kcal . L-1 e o da graxa de 10.361,52kcal . kg-1.

Máquinas e implementos

A equação determinante e os coeficientes calóricos para o cálculo da depreciação energética das máquinas e implementos foram os mesmos adotados em trabalho da área (COMITRE, 1993).

Dois modelos de tratores foram utilizados na simulação das práticas que compõe o preparo de solo: "Valmet BM110" e "Valmet 985 S". As potências de cada um variaram entre 86,9 e 105 CV, respectivamente. Foram usadas as especificações técnicas encontradas na literatura (BUENO, 2002). No caso do sulcamento e adubação, utilizou-se os dados contidos no trabalho do mesmo autor que mais se aproximavam dessa operação. Optou-se pelo uso da média aritmética dos valores encontrados pelo autor das operações de nivelamento e semeadura e adubação.

O cálculo de dispêndio energético na distribuição de calcário foi realizado levando-se em conta a utilização da "Distribuidora de Calcário JAN 2.500 Centrífugo".

O custo calórico para a subsolagem, o sulcamento, a adubação e a aplicação de herbicida foi obtido tendo como referência o Subsolador Sulcador Florestal SSF - 800 H.

As massas finais em ferro e em pneus de cada um deles foram calculadas, sendo que o cálculo da massa, em ferro, foi elaborado a partir dos "pesos" de embarque (BUENO, 2002).

O procedimento e a determinação do gasto com óleos lubrificantes bem como graxa também seguiram o autor acima.

A recomendação em termos de vida útil e horas de uso por ano dos tratores e implementos utilizados obedeceu dados de literatura (Leonardo Júnior, 2000) e informação de fabricante.

Corretivo de solo e fertilizantes químicos

Corretivo de solo

Dados médios apontam para uma necessidade de aplicação de 2t . ha-1 de calcário. Adotou-se como equivalente energético do calcário o valor de 556,0991MJ . t-1 (MELLO, 2000).

Fertilizantes químicos

Na implantação de uma cultura de eucalipto, recomenda-se, genericamente, a utilização de adubo químico formulado 4-14-8 na quantidade média de 250kg . ha-1.

Para efeito do cálculo dos "inputs" energéticos por hectare de implantação da cultura adotou-se os seguintes coeficientes energéticos: 62,5089MJ . kg-1 (FELIPE JUNIOR, 1984); 9,6296MJ . kg-1 (LOCKERETZ, 1980) e 9,2110MJ . kg-1 (PELLIZZI, 1992); para N total, P2O5 e K2O, respectivamente.

Agrotóxicos

Herbicida

No controle de plantas indesejáveis, o trabalho tomou como base a utilização de herbicida que possui como princípio ativo o glyphosate, na quantidade de 1,5kg . ha-1. Em função da dificuldade de encontrar-se dado específico, o coeficiente energético usado foi de 185,22MJ . kg-1, sendo este um valor médio entre a energia necessária para a produção dos ingredientes ativos 2,4-D e Diuron (PIMENTEL, 1980).

Formicida

Para o adequado preparo de solo para implantação da cultura, adotou-se o uso de formicida em pó na dosagem de 2,0kg . ha-1 com um rendimento na aplicação de 1,0 homem . ha-1 . dia-1. O coeficiente energético utilizado no presente trabalho foi de 178,69 MJ . ha-1 (PIMENTEL, 1980).

 

4 Resultados e Discussão

Visando atingir os objetivos propostos e melhor compreensão dos dados, os resultados foram apresentados e discutidos abrangendo cada prática do preparo reduzido de solo para implantação da cultura do eucalipto. Os resultados são apresentados na unidade do Sistema Internacional.

Práticas do preparo reduzido do solo

Calagem

A fonte industrial de energia supera, em muito, a utilização das fontes fósseis e biológicas na operação de correção do solo, mesmo tendo sido registrado uma relativa participação de componentes de origem fóssil, com ênfase no óleo diesel. O uso de calcário, como insumo fundamental para o preparo do solo, foi o responsável por esse resultado, conforme Quadro 1.

 

 

Embora motomecanizada, a operação de calagem utilizou mão-de-obra face à necessidade de carregamento e descarregamento do produto. Em conseqüência, a participação humana apresentou dispêndio energético quase três vezes superior àquele verificado na prática de sulcamento e adubação.

Dos inputs totais de energia no preparo de solo para a implantação da cultura de eucalipto, a prática da calagem participou com 38,49% .

Sulcamento e adubação

Quando comparada à prática da calagem, a utilização de fonte fóssil, em números absolutos, o sulcamento e adubação teve uma participação superior a 2,5 vezes (398,73MJ . ha-1), conforme demonstra o Quadro 2.

 

 

Dessa forma é apresentado no Quadro 3 a participação energética total de cada prática na operação de preparo do solo na implantação da cultura do eucalipto.

 

 

O grande diferencial apontado, e que desequilibra a participação da prática do sulcamento e adubação frente ao total de inputs de energia no preparo de solo para a implantação da cultura do eucalipto, referiu-se ao conteúdo energético dos adubos formulados, conforme verificado no Quadro 3.

Assim, levando-se em consideração os insumos industriais no preparo de solo para a implantação da cultura do eucalipto, o adubo químico utilizado na prática do sulcamento e adubação proporcionou um significativo desequilíbrio, atingindo uma participação igual a 71,52% do total. Na comparação entre as duas práticas, o adubo químico foi responsável 42,23%, enquanto o calcário com 40,96% (Quadro 4).

 

 

Assim expostas, a composição da participação das diversas formas de energia no preparo de solo para o cultivo de eucalipto é ilustrada na Figura 1.

 

 

5 Conclusões

 

Agradecimentos

- Magali Ribeiro da Silva e Hernando A. Lara Palma, Professores Doutores do Departamento de Recursos Naturais da Faculdade de Ciências Agronômicas FCA/UNESP - Campus de Botucatu.

- Edivaldo D. Velini, Professor Doutor do Departamento de Produção Vegetal da Faculdade de Ciências Agronômicas FCA/UNESP - Campus de Botucatu.

 

6 Referências Bibliográficas

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