Article in PDF format
How to cite this paperAn. 5. Enc. Energ. Meio Rural 2004
Balanço de energia na produção de trigo em diferentes locais
Energy inputs and outputs in the wheat production at different localizations
Pedro GollmannI; Alessandro Torres CamposII; Jeferson KleinIII; Marcelo GrecoIV; Celso A. PalagiV; Jorge J. JurachV
IMestrando em Agronomia - GPEA (Grupo de Pesquisas em Ambiência do Oeste do Paraná)/UNIOESTE - M.C. Rondon/PR - jefersonklein@yahoo.com.br
IIEng. Agrícola, Dr. - Prof. Adjunto - GPEA/UNIOESTE - M.C. Rondon/PR
IIIMestrando em Agronomia - UNIOESTE - M.C. Rondon/PR
IVMestrando em Agronomia - GPEA/UNIOESTE - M.C. Rondon/PR
VPesquisador da COODETEC
RESUMO
A modernização e intensificação da agricultura, apesar de proporcionar ganhos de produtividade, causou uma completa dependência dos derivados de petróleo, tanto na forma de combustíveis, lubrificantes e máquinas, como na forma de insumos para a produção. Este trabalho teve como objetivo estimar o balanço e a conversão de energia, em dois locais distintos na região oeste do Paraná. O maior consumo foi observado para a categoria energia direta, com 95,6% e 95,28% em Cascavel e Palotina, respectivamente. No fluxo de energia direta, a produção em Palotina gastou 5,0% a mais. O consumo de energia fóssil foi de 22,32% para a propriedade de Palotina e de 23,84% para a de Cascavel. A conversão energética foi de 3,2 e 1,8, para as produções de trigo em Cascavel e Palotina, respectivamente.
Palavras-chave: Agroecossistemas, energia na agricultura, fluxos de energia, sustentabilidade, infra-estrutura rural.
ABSTRACT
The intensifying and modernization of agriculture, in spite of improving the productivity, it caused a complete petroleum derived dependence, so much in the form of fuels, lubricants and machinery, as in the form of inputs for the production. This work had as objective to esteem the energy inputs and outputs and the energy conversion, in two different local, in the west of Paraná State/Brazil. The largest consumption was observed for the direct energy category, with 95.6% and 95.28% in Cascavel and Palotina, respectively. In the direct energy flow, the Palotina prodution spent 5,0% more. The consumption of fossil energy was of 22.32% for the Palotina farm and of 23.84% for the Cascavel farm. The energy conversion was of 3.2 and 1.8, for the wheat productions in Cascavel and Palotina, respectively.
1. Introdução
A crise energética estabelecida a partir dos anos 70 despertou o interesse e a necessidade de conhecer-se mais sobre o consumo e a produção de energia na atividade agrícola (COSTANTINI, 1982). O conhecimento da relação produto/consumo de energia na produção agrícola, tanto quanto a análise econômica é instrumental básico para a elaboração de projetos sustentáveis (CARMO & COMITRE, 1982).
A modernização da agricultura está vinculada a diversos fatores, dentre eles a intensificação de produtos obtidos com alto conteúdo energético. Deste modo, o aumento da produtividade importa no incremento do dispêndio de energia (SANTOS & REIS, 1995). A diversificação de culturas proporcionou ao agricultor melhor uso dos equipamentos de semeadura, tratos culturais e de colheita, durante um maior número de horas/ano, o que reduz o custo do capital imobilizado. Por outro lado, o cultivo de várias espécies aumenta a demanda de insumos, tais como: fertilizantes, herbicidas, inseticidas, sementes e outros (COSTANTINI, 1982).
A complexidade da determinação ou estimativa da energia consumida depende de diversas variáveis que compõem um sistema de produção agrícola.
Toda vez que se introduz novas tecnologias em uma propriedade agrícola, pode-se aumentar o consumo de energia. O aproveitamento de maneira eficiente desta energia pode, a médio e longo prazo, garantir a estabilidade e a elevação da produtividade das espécies em exploração. Contudo, para o futuro, se faz necessário a utilização de maneira extremamente eficaz, reduzindo ao mínimo possível as perdas (MELLO, 1986). Com base nisso, PIMENTEL (1980) coordenou, nos Estados Unidos, vários trabalhos contabilizando detalhadamente os processos de obtenção dos principais insumos utilizados para a produção agrícola, bem como a energia gasta para serem realizadas as principais operações de campo (semeadura, tratos culturais e colheita).
Estudos feitos no Brasil com a cultura do trigo por BERARDI (1978), revelaram que as utilizações de insumos que demandam altas quantidades de energia renderam mais do que os obtidos a partir de baixas quantidades de energia.
SANTOS et al. (2001), desenvolveram avaliação da conversão e balanço energético de sete sistemas de rotação de culturas (aveia branca, cevada, ervilhaca, linho, tremoço e trigo), durante nove anos, em Passo Fundo-RS, mostrando que estes sistemas, para a maioria dos anos, foram energeticamente mais eficientes do que as rotações trigo/soja ou pousio/soja.
PIMENTEL et al., (1983), em trabalho de comparação entre os sistemas convencional e orgânico, observou quatro culturas (milho, trigo, batata e maçã), encontrando eficiência energética de 29 - 70% maior no trigo e milho, no sistema orgânico.
O presente trabalho teve como objetivo estimar o balanço e a conversão energética da cultura do trigo, em dois locais distintos na região oeste do Paraná.
2. Material e Métodos
O estudo foi desenvolvido tendo como base o consumo e a conversão energética em áreas de produção de sementes de trigo da COODETEC (Cooperativa Central Agropecuária de Desenvolvimento Tecnológico e Econômico Ltda.), safra de 2001, nas fazendas experimentais de Cascavel e Palotina, Paraná. A fazenda de Cascavel localiza-se à latitude de 24º58'S, longitude de 53º26'W e altitude de 676 metros em uma região de solo classificado como latossolo vermelho distroférrico (EMBRAPA, 1999), onde foram semeados 145,9 ha com trigo. A fazenda de Palotina localiza-se à latitude de 24º18¢S, longitude de 53º55¢ W e altitude de 340 metros em uma região de solo classificado como latossolo vermelho eutroférrico (EMBRAPA, 1999), onde foram semeados 120,0 ha de trigo.
O sistema de plantio utilizado foi o direto em ambas as fazendas. A época da semeadura seguiu as recomendações técnicas preconizadas pela Comissão Centro-Sul Brasileira de Pesquisa de Trigo (CCSBPT, 1999).
Os implementos utilizados, em ambas as fazendas, nas operações foram os seguintes: na Semeadura - Trator MF 290 de 86 cv de potência e semeadora Imasa MP 1600. Na dessecação, aplicação de herbicidas, inseticidas e fungicidas: Pulverizador Jacto Columbia A-17, capacidade de 2000 litros. A aplicação de uréia foi realizada com espalhadora marca Jan (capacidade de 500 kg). O transporte interno na semeadura foi realizado com carreta agrícola de quatro rodas com capacidade de quatro ton., e a colheita foi realizada com Colhedora MF 6845 - plataforma de 14 pés e 165 cv de potência e carreta agrícola graneleira de quatro rodas, com capacidade de seis ton.
As quantidades de insumos utilizadas para cada local foram de acordo com as recomendações da Comissão Centro - Sul Brasileira de Pesquisa de Trigo (CCSBPT, 1999). Para adubação de base: utilizou-se a formulação 04-20-20, uréia (45-00-00), sulfato de amônio (20-00-00); para dessecação química: Glifosate e 2,4 D - Aminol; para controle de ervas daninhas: Bentazon e Metsulfuron methyl; para controle de doenças: Propiconazole, Tebuconazole e Triadimenol; para o controle de pragas: Pirimicarb, Monocrotofós, Clorpirifós e Lufenuron.
Coeficientes Energéticos/Conversão Energética
A obtenção da quantificação energética dos insumos foi obtida por meio da multiplicação do produto físico pelos respectivos índices de conversão, computados em Joules. A classificação dos fluxos de energia considerada neste trabalho foi aquela sugerida por CASTANHO FILHO & CHABARIBERI (1982), como energia direta e energia indireta.
A conversão energética dos sistemas estudados, segundo SANTOS et al. (2000), resulta da divisão da energia produzida pela consumida em cada sistema.
Energia direta
Trabalho humano: considerou-se a energia advinda dos trabalhadores efetivamente utilizados na produção de trigo, ponderados pela carga horária dedicada a esta atividade, através do coeficiente energético de 0,386 MJ h-1 de trabalho CARVALHO et al., (1974).
Fertilizantes e defensivos: adubos e produtos químicos foram considerados como energia fóssil. Os valores adotados para os elementos foram aqueles informados por MACEDÔNIO & PICHIONI (1985); N = 63,793 MJ kg-1; P2O5 = 13,974 MJ kg-1 e K2O = 9,790 MJ.kg-1, multiplicados pelas quantidades efetivas dos elementos ativos.
Combustíveis e lubrificantes: Foi adotado 43,930 MJ kg-1 para óleo diesel, 43,908 MJ kg-1, para óleo lubrificante e 49,224 MJ kg-1 para graxa, de acordo com SERRA et al., (1979).
Máquinas e equipamentos: Foi utilizada metodologia desenvolvida por DOERING III et al., (1977), também empregada por diversos autores, (BEBER, 1989; SERRA et al., 1979; ULBANERE, 1988, entre outros), baseado na depreciação energética, durante sua vida útil, calculada a partir da massa das máquinas. Os coeficientes adotados foram: 69,830 MJ kg-1 para trator e 57,200 MJ kg-1 para outros equipamentos não auto propelidos (MACEDÔNIO & PICCHIONI, 1985).
Defensivos agrícolas: Para estes insumos utilizou-se os dados de PIMENTEL et al. (1983). Herbicidas: 418,018 MJ kg-1; inseticidas: 363,632 MJ kg-1; fungicidas: 271,583 MJ kg-1.
O coeficiente energético adotado para as sementes foi aquele apresentado por PIMENTEL et al., (1983): 13,828 MJ kg-1.
3. Resultados e Discussão
As produtividades de trigo, sob o sistema de semeadura direta, obtida nos dois diferentes tipos de solo foram: de 2.301,58 kg ha-1 na fazenda experimental de Cascavel e de 1.368,36 kg ha-1 na fazenda de Palotina. O trabalho requer várias operações, sendo estas descritas na Tabela 1, onde dividiu-se em energia direta e indireta.
No cômputo da energia indireta, onde está envolvida a participação de máquinas e equipamentos agrícolas, o sistema de cultivo aplicado na fazenda de Palotina apresentou gasto energético superior, devido ao maior número de pulverizações, correspondente à aplicação de inseticidas. Entre os implementos agrícolas, o pulverizador teve emprego em sete e cinco operações, em Palotina e Cascavel respectivamente. O trator foi usado em todas as operações, excetuando-se a colheita, isto explica o seu maior consumo energético, dentre os equipamentos utilizados nas duas fazendas. Estes componentes de energia indireta podem ser visualizados graficamente na Figura 1.
Energia Indireta
O somatório da energia empregada na produção de trigo, nos dois locais, nas formas direta e indireta, está sintetizado na Tabela 2.
O maior consumo observado é da categoria direta, com 95,6% e 95,28% em Cascavel e Palotina, respectivamente (Figura 2).
Energia Direta x Energia Indireta
Em primeiro lugar no consumo de energia vieram os fertilizantes, onde se observou que em Palotina, houve um gasto de 5,0% a mais do que em Cascavel. A energia fóssil, através do consumo do óleo diesel, lubrificante e graxa, ficou em segundo lugar, com índices de 22,32% e 23,84%, em Cascavel e Palotina respectivamente. Os produtos químicos (herbicidas, fungicidas e inseticidas), tiveram participação no consumo energético, entre 15,76% e 20,96%, (Figura 3), para os cultivos de Palotina e Cascavel, respectivamente, sendo que, neste último o índice foi superior, devido a uma maior necessidade de herbicidas para o item sementes, os coeficientes diferiram um pouco provavelmente devido a uma melhor precisão de distribuição do implemento utilizado em Palotina. A mão-de-obra foi o item que apresentou o menor participação na matriz energética, sendo que em Palotina, devido à necessidade de maior número de pulverizações, foi 5,18% superior. Estes consumos de energia podem ser visualizados na Figura 3.
Os dados obtidos sobre a comparação do balanço energético das propriedades mostraram que em Cascavel a conversão foi 3,22 e em Palotina de 1,81. Esta diferença é explicada, em parte, devido às características climáticas destas regiões, na época de enchimento de grãos.
Trabalho conduzido por ZENTNER et al. (1984) sobre conversão e balanço energética, em 12 sistemas de rotação de culturas para trigo, com 12 anos de cultivo, mostra diferenças significastes para conversão energética, nos sistemas com um inverno sem trigo (0,93 Mcal ha-1) e com dois invernos sem trigo (0,97 Mcal ha-1).
ZENTNER et al. (1989) avaliando o mesmo sistema durante dezoito anos, não encontrou diferença significativa .
SANTOS et al. (2001), estudando sistema de rotação de cultura de cevada e trigo, em plantio direto, determinaram índices de produtividade cultural de trigo de 1,20 a 1,24 Mcal ha-1.
QUESADA et al. (1987), relataram analises de balanço energético para algumas espécies separadamente. Para conversão e balanço energético, os autores obtiveram os seguintes valores para trigo 1,89 e 316.014 Mcal ha-1.
4. Conclusões
Os resultados demonstraram que no cultivo na fazenda de Cascavel, a conversão energética foi superior ao da fazenda de Palotina.
Ficou evidenciado que mais de 95% do consumo de energia, para ambos locais, foi na forma de direta.
Destacou-se a baixa participação percentual da mão-de-obra no processo, menos de 1%, o que demonstra o alto grau de mecanização da cultura.
5. Referências
BEBER, J. A. C. Eficiência energética e processo de produção em pequenas propriedades rurais, Agudo, RS. 1989. Dissertação (Mestrado) - Curso de Pós-graduação em Extensão Rural, Universidade Federal de Santa Maria, Santa Maria, 1989.
BERARDI, G. M. Organic and conventional wheat production: exanination of energy and econimics. Agro-ecosytems, v.4, n.3, p.367-376, 1978.
CARMO. M. S.; COMITRE, V. Balanço energético de sistemas de produção na agricultura alternativa. Agricultura em São Paulo, São Paulo, v.35, p.87-97, 1982.
CARVALHO, A.; GONÇALVES, G. G. & RIBEIRO, J. J. C. Necessidades energéticas de trabalhadores rurais e agricultores na sub-região vitícola de Torres. Lisboa: Fundação Calouste Gulbenkian, 1974, 79 p.
CASTANHO FILHO, E. P.; CHABARIBERY, D. Perfil energético da agricultura paulista. São Paulo: Secretaria da Agricultura, IEA, 1982, 55p.
COSTANTINI, E. A. C. Bilancio energético e bilancio econômico delle colture nella pianura padana, Gênio Rurale, v.45, p.11-17, 1982.
CCSBT (Comissão Centro Sul Brasileira De Pesquisa De Trigo) INSTITUTO AGRONÔMICO DO PARANÁ, 1999. Informações técnicas para cultura do trigo no Paraná, Londrina, 1999. 148p. (IAPAR, Circular, 106).
DOERING III, O C.; CONSIDINE, T. J.; HARLING, C. E. Accounting for tillage equipment and other analysis in agriculture, West Lafayette Indiana Agricultural Experiments Station, Purdue University. 1977.
EMBRAPA, Centro Nacional de Pesquisa de Solos (Rio de Janeiro, RJ). Sistema Brasileiro de Classificação de Solos. Brasília: Embrapa Produção da Informação; Rio de Janeiro: Embrapa Solos, 1999. 412p.
MACEDÔNIO A. & PICCHIONI, S. A. Metodologia para o cálculo de energia fóssil no processo de produção agropecuária. Curitiba: Secretaria da Agricultura, Departamento de Economia Rural. 1985, 99p.
MELO, R. Análise energética de agroecossistemas: o caso de Santa Catarina. Florianópolis. 1986. Dissertação (Mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina - UFSC, Florianópolis - SC.
PIMENTEL, D., BERARDI, G., FAST, S. Energy efficiency of farming systems: organic and conventional agriculture. Agriculture, Ecosystems and Enviroment, n.9, p.359 - 372, 1983.
PIMENTEL, D., BURGESS, M. energy in com production. In: PIMENTEL, D. (Ed.) Handbook of energy utilization in agriculture. Boca Raton: CRC: Press, 1980. p. 67-84.
QUESADA, G. M.; BEBER, J. A. C.; SOUZA, S. P. Balanços energéticos: uma proposta metodológica para o Rio Grande do Sul. Ciência e Cultura. São Paulo. v.39, n.1, p.20-28, 1987.
SANTOS, H. P.; BARRENECHE LHAMBY, J. C.; IGNACZAK, J. C.; SCHNEIDR, G. A. Conversão e balanço energético de sistema de sucessão e de rotação de culturas. Ciência Rural, Santa Maria, v.31, n.2 p.191-198, 2001.
SANTOS, H. P.; IGNACZAK, J. C.; BARRENECHE LHAMBY, J. C.; BAIER, A. C. Conversão e balanço energético de sistemas de rotação de culturas para triticale, sob plantio direto. Ciência Rural, Santa Maria, v.30, n.1 p.43-48, 2000.
SANTOS, H. P., IGNACZAK, J. C., WOBERTO, C. Produtividade cultural de sistemas de rotação de cultura com trigo, sob plantio direto. Pesquisa Agropecuária Brasileira, Brasília, v.31, n.4, p.277-282, 1996.
SANTOS, H. P.; REIS, E. M. Rotação de culturas Guarapuava, PR. Brasil. XVI. Eficiência energética dos sistemas de rotação de culturas com trigo, em plantio direto. Pesquisa Agropecuária Brasileira, Brasília, v.30, n.2, p.215-222, 1995.
SERRA, G. E.; HEEZEN, A. M. & MOREIRA, J. R. Avaliação de energia investida na fase agrícola de algumas culturas. Brasília: Secretaria de Tecnologia Industrial, 1979, 86p.
ULBANERE, R. C. Análise dos balanços energético e econômico relativa à produção e perda de grãos de milho no Estado de São Paulo. 1988. Tese (Doutorado) - Faculdade de Ciências Agrônomicas, Universidade Estadual Paulista, Botucatu, 1988.
ZENTNER, R. P.; CAMPBELL, D. W. & CAMPBELL, C. A. Energy consideration of crop rotation in Southwestern Saskatchewan. Canadian Agricultural Engineering, Ottawa, v.26, n.1, p.25-29, 1984.
ZENTNER, R. P.; STUMBORG, M. A.; CAMPBELL, C. A. Effect of crop rotations and fertization on energy balance in typical production systems on the Canadian prairies. Agriculture, Ecosystems and Environment, Amsterdam, v. 25, n. 2-3, p. 217-232, 1989.