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How to cite this paperAn. 5. Enc. Energ. Meio Rural 2004
Balanço energético e sustentabilidade na produção de silagem de milho
Energy inputs and outputs and sustainability of corn silage production
Alessandro Torres CamposI; Agostinho ZaniniII; Tânia Maria Vicentini PrestesIII; Maria Fátima Da Silva DalmolinIII; Aloísio Torres De CamposIV; Jacir DagaV
IEng. Agrícola, Dr. - Prof. Adjunto - GPEA (Grupo de Pesquisas em Ambiência do Oeste do Paraná)/UNIOESTE - M. C. Rondon/PR - atcampos3@yahoo.com.br
IIProf. Ass. - CEFETPR/Medianeira-PR, Mestrando - CCA/UNIOESTE
IIIProf. Ass. - CEFETPR/Medianeira-PR, Mestranda - CCA/UNIOESTE
IVPesquisador, Dr. - Embrapa Gado de Leite/GPEA
VMestrando em Agronomia - GPEA/UNIOESTE - M. C. Rondon/PR
RESUMO
O agroecossistema como um meio de converter a energia solar em produtos, necessita de várias fontes de energia, entre elas destacam-se a dos fertilizantes, defensivos agrícolas e outras, insumos estes derivados do petróleo. No presente trabalho realizou-se um estudo dos fluxos energéticos envolvidos na produção de milho para silagem em sistema de plantio direto, na região de São Miguel do Iguaçu-PR. No fluxo de energia direta, os combustíveis e lubrificantes foram os maiores consumidores, representando 45,90% do total, os defensivos agrícolas foram responsáveis pelo consumo de 24,12%, enquanto que os fertilizantes por 10,53%. Computando-se os componentes de origem fóssil, combustíveis, lubrificantes, defensivos e fertilizantes, a participação do consumo total de energia foi de 84,07%.
Palavras-chave: Agroecossistemas, energia na agricultura, fluxos de energia, sustentabilidade, infra-estrutura rural.
ABSTRACT
The agricultural ecosystem as way of converting solar energy in products, needs several energy sources, among that sources stand out fertilizers, agricultural defensives and others. These inputs are derived from fossils. In the present paper, it was studied the energy flows involved in corn silage production in a no tillage crop system, in São Miguel of Iguaçu-Paraná State/Brasil. In the direct energy flow, the fuels and lubricants were the largest consumers, representing 45.90% of the total, the agricultural defensives were responsible for the consumption of 24.12% of the total, while the fertilizers for 10.53% of the total consumption. By computing the fossil origin components, fuels, lubricants, defensive and fertilizers, the participation of the total consumption of energy was of 84.07%.
1. Introdução
A silagem de milho é uma excelente fonte de energia para a alimentação do gado de leite, embora não seja um alimento totalmente completo, uma vez que possui baixo teor de proteína. Promove ganho de peso e crescimento da produtividade de leite. A produção desse concentrado envolve tecnologia e alto consumo de energia fóssil, fato esse que deve ser levado em consideração em termos de análises energéticas do agroecossistema.
O alto custo da produção, é decorrente, principalmente, do uso dos combustíveis derivados do petróleo nos sistemas de produção de alimentos (ULBANERE, 1989). Os sistemas de produção precisam ser energeticamente sustentáveis. Uma vez que os sistemas agrícolas são abertos, a quantidade de energia que entra no sistema deve ser preferencialmente igual ou menor a que sai (MACHADO FILHO et al., 2001).
No processo de avaliação da produção de leite deve-se considerar a energia envolvida na da criação dos animais: pastagens, silagens e fenação, os quais demandam elevadas quantidades de energia para a produção (CAMPOS, 2001).
Nesse contexto entende-se a produção leiteira como um sistema energético com "output/ input" (entrada e saída de energia). A análise energética é importante porque possibilita, estimar a energia investida, compreender os fluxos de energia, identificar os pontos de desperdícios energéticos e os componentes que podem ser substituídos por outros de maior eficiência de utilização da energia (COMITRE, 1993).
A maioria dos autores que trabalham com balanço energético de sistemas agrícolas classificam a energia consumida no processo produtivo sob duas formas: direta e indireta (DOERING III et al.,1977, CASTANHO FILHO & CHABARIBERY, 1983, COMITRE, 1993, CAMPOS, 2001).
O presente trabalho teve como objetivo analisar os fluxos de energia envolvidos na produção de silagem de milho, em uma propriedade na região de São Miguel do Iguaçu - Paraná.
2. Material e Métodos
O presente trabalho foi realizado a partir de dados obtidos na propriedade e de registros da Gestão da Produção Leiteira (GPL) - EMATER PR., durante a safra de 1999/2000, para uma propriedade situada no Município de São Miguel do Iguaçu-PR.
Metodologia de conversão energética
Conversão energética, neste trabalho, é entendida como a metodologia de transformar insumos e produtos, em coeficientes energéticos correspondentes.
A conversão energética dos fatores de produção envolvidos na produção de silagem foi respaldada na literatura (DOERING III et al., 1977, CASTANHO FILHO & CHABARIBERI, 1983, PIMENTEL et al., 1973, MACEDÔNIO & PICCHIONI, 1985, ULBANERE, 1988, COMITRE et al., 1993, CAMPOS et al., 1998 e CAMPOS, 2001), adequando cada fator às características da situação estudada. A quantificação energética dos insumos foi obtida através da multiplicação do produto físico pelos respectivos índices de conversão, computados em Joule. Os fluxos de energia considerados neste trabalho foram aqueles sugeridos por CASTANHO FILHO & CHABARIBERI (1983), como energia direta e indireta.
Energia direta
Trabalho humano: energia empregada na produção da silagem, foi considerado o consumo médio de 2.196,60 J.h-1 (CAMPOS et al.,1998).
Combustíveis e lubrificantes: optou-se pelos coeficientes energéticos sugeridos por COMITRE (1993); para o óleo diesel: 38.534,64 MJ.l-1, lubrificantes 35.940,56 MJ.l-1 e graxa 39.036,72 MJ.kg-1. Para quantificar a energia fóssil utilizada em cada atividade agrícola, multiplicou-se os valores em litro ou quilograma de combustíveis, graxa e lubrificante utilizados pelos seus respectivos coeficientes energéticos. Obtendo-se no final o total da energia fóssil consumida.
Fertilizantes e defensivos agrícolas: adubos químicos e agrotóxicos, foram considerados como energia fóssil. Fertilizantes: as quantidades de nutrientes aplicados (NPK) por hectare foram respectivamente: 8,26 kg, 20,66 kg e 20,66 kg. Os valores adotados para os elementos são aqueles informados por MACEDÔNIO & PICCHIONI (1985): N = 63.793,45 kJ.kg-1; P2O5 = 13.974,56 kJ.kg-1; K2O = 9.790,56 kJ.kg-1. Herbicidas e inseticidas: no estabelecimento da cultura, foi aplicado herbicida Glifosato, à taxa de 3,3 l.ha-1. No pós-plantio foi aplicado Atrazinax à taxa de 6,0 l ha-1. Os coeficientes energéticos utilizados foram os informados por MACEDÔNIO & PICCHIONI (1985): Glifosato = 631.825,84 kJ.kg-1; Atrazine = 368.819,60 kJ.kg-1. Foi aplicado inseticida Lorsbam 480, na proporção de 1,5 l.ha-1, cujo coeficiente energético é de 363.631,44 kJ.kg-1.
Sementes: Foi utilizado o milho Cargil 909 na quantidade de 41,32 kg.ha-1. O valor energético foi baseado em ULBANERE (1988) que atribuiu à semente, o valor energético correspondente a energia fóssil aplicada em sua produção, processamento e transporte de 15.438,96 kJ.kg-1.
Energia indireta
Foi utilizada a metodologia desenvolvida por DOERING III et al., (1977), empregada por diversos autores (SERRA et al., 1979; ULBANERE, 1988; COMITRE, 1993). Quantificou-se a energia indireta, segundo a vida útil, o peso e seus coeficientes energéticos respaldados em MACEDÔNIO & PICCHIONI (1985): trator (que é autopropelido) = 69.830 kJ.kg-1; para outros equipamentos (não auto-propelidos) o valor de 57.200 kJ.kg-1. Assim como também o fizeram CAMPOS et al. (1998), utilizou-se também um valor energético simbólico para a Terra, que constitui a parte da propriedade utilizada (dentro da fronteira do sistema. O "valor energético da Terra" foi baseado no comportamento histórico da energia requerida para produzir US$ 1,00 no Brasil, sendo de 41.840.000 J/US$, citado por SERRA et al., (1979). Para o silo de alvenaria foi utilizado o coeficiente energético de 35.333,88 kJ.m-2, informado por BEBER (1989), sendo a área do silo corresponde a 126 m2, considerando-se uma vida útil de 50 anos.
3. Resultados e Discussão
Os dados de consumo de energia para as diversas categorias podem ser visualizados na Tabela 1.
A energia empregada nas formas de combustíveis e lubrificantes foi significativa, com 4.431.603,10 kJ.ha-1, representando 47,74% do consumo total. QUESADA et al. (1987) obtiveram resultados próximos a esses, de 47,60%, na energia advinda de óleo diesel para a cultura de milho em estudo desenvolvido no Rio Grande do Sul.
Na seqüência se apresentam os defensivos (2.334.936,30 kJ.ha-1) com a participação de 25,15% e os fertilizantes (1.017.921,20 kJ.ha-1) com 10,96%.
Dentre os combustíveis fósseis, o óleo diesel foi o responsável pelo consumo de 4.347.478 kJ.ha-1, representando 46,84% do total da energia consumida. Observa-se que, na categoria combustíveis e lubrificantes, o gasto de energia na forma de óleo foi de 98,11% da energia. ULBANERE et al. (1989) em estudo de balanço energético para a produção de milho, no estado de São Paulo verificou que o óleo diesel contribuiu com 98,07% do total da energia consumida. Esses dados são de relevância na conjuntura atual, pois os derivados do petróleo são recursos não renováveis e de alto custo.
Entre os defensivos, os herbicidas propiciaram um consumo de energia de 2.073.121,70 kJ.ha-1, representando 22,33% do total da energia que entrou no sistema. Ressaltando-se que os herbicidas tiveram uma participação de 88,79%.
No grupo dos fertilizantes, o nitrogênio consumiu 526.933,89 kJ.ha-1, representando 5,68% do total da energia consumida, com a participação de 51,82%. PIMENTEL et al. (1973) consideraram o nitrogênio como o que requer maior quantidade de energia para ser produzido. Os componentes de origem fóssil, óleo diesel, herbicidas e nitrogênio tiveram um consumo energético de 6.947.533,50 kJ.ha-1 correspondendo 74,85% do total da energia que entrou no sistema.
A contribuição energética dos recursos fósseis foi a mais intensa com consumo de 7.784.460,6 kJ.ha-1, totalizando 83,85% da energia consumida para a produção de silagem por hectare.
Os componentes biológicos, mão-de-obra e sementes, participaram, apenas com 3,52% do total da energia investida, sendo que a semente contribuiu com 700.057,67 kJ.ha-1, representando 7,55%. O consumo da energia humana foi modesto no resultado do balanço energético, devido ao alto grau da mecanização do sistema. O consumo da energia indireta foi baixa em relação ao total de energia consumida no sistema, cujo valor foi de 8,60%. Enquanto que a energia direta foi responsável por 91,40% do total da energia consumida.
A crise energética impôs a necessidade de conter os consumos dos combustíveis fósseis e dos relativos derivados. A exigência tornou-se urgente também, no setor agrícola, para o qual se deve prever que os aumentos de produtividade não poderão mais ser sustentados por ilimitadas disponibilidades da energia de baixo custo (COSTANTINI, 1982). Este fato é evidenciado novamente nesta década.
Sugere-se como alternativas para a diminuição do consumo energético na cultura do milho: substituição de fertilizantes químicos por adubos orgânicos de origem animal; redução do emprego de fertilizantes nitrogenados, através do plantio de leguminosas; melhoramento de cultivares, visando maior resistência às pragas e doenças e intensificação de mão-de-obra no processo produtivo (PIMENTEL et al.,1973).
4. Conclusões
No grupo da energia direta o óleo diesel teve maior participação nos custos energéticos para a produção do milho para silagem na propriedade estudada, alcançando 4.347.478 kJ.ha-1, correspondendo a 46,84% do total da energia consumida, considerando que entre os combustíveis, o óleo diesel consumiu 98,11% da energia.
Os fertilizantes químicos representaram dispêndios energéticos de 1.017.921,20 kJ.ha-1, participando com 10,96% da energia e os defensivos, consumiram 2.334.936,30 kJ.ha-1, representando 25,15%.
O consumo de energia direta foi a mais expressiva, totalizando 8.484.518,82 kJ.ha-1, representando 91,40%. E a energia indireta foi de 798.910,58 kJ.ha-1, representando 8,60% sobre o total.
Apesar da semente de milho ser a fonte geradora que possibilita a produção, constitui um dos componentes de menor peso no balanço energético, com a significação de 6,88% sobre o total da energia consumida.
5. Referências
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