A C ONTRIB UIÇ ÃO DOA G RONE G ÓC IO PA RAA S MUDA NC A SC LIMÁTIC A S
AGENDA•   1 - Agricultura Industrial (“Agribusiness”) vs. Agricultura Tradicional e os principais cultivos•   2 - Emissões...
1 - Mudança histórica no uso da terra
1 - O mundo está cada vez mais urbano
1 - Uso da terra no mundo
1 - Agricultura Industrial (“Agribusiness”)• Caracterizado pelo uso intensivo de combustíveis fósseis,  fertilizantes sint...
1 - Agricultura Tradicional• Existem dois tipos: Agricultura tradicional de subsistência e  agricultura tradicional intens...
1 - Retrato da Alimentação Humana•   Três sistemas alimentam a sociedade humana:      - Terras agrícolas: produzem 77% dos...
1 - Principais insumos Agropecuários no Mundo                     (Mton.)Insumo    Produção (2007)   Produção Projetada (2...
1 - Principais cultivos no Brasil
1 - Expansão Mundial da AgriculturaContinente    Área        Área      Crescimento             Agrícola   Potencial     Po...
1- Agricultura vs. Pastagens no Brasil
1 - Porque o Brazil pode se tornar a Maior Potência Agrícola                 Área Agricultável               (Em milhões d...
2 - Aquecimento Global e Rendimentos AgrícolasProdutividade líquida vs. Latitude   Fotossíntese vs. Temperatura           ...
2 -Sensibilidade do Rendimento de Grãos ao Aquecimento Global                                                Fonte: IPCC W...
2 - Impactos das Mudanças Climáticas na Agricultura Brasileira                                              “Aquecimento  ...
2 - Sensibilidade do Rendimento de Grãos ao Aquecimento Global
2 - Sensibilidade do Rendimento de Grãos ao Aquecimento Global
2 - Perdas na Pecuária
2 - Emissões de GEE na Agropecuária                            Cerca de 1/3 das                            emissões de GEE...
2 - Emissões de GEE em 2004 (IPCC)                      O IPCC espera que as                      concentrações de N2O    ...
2 - Emissões de GEE na Mudança de uso da terra
2 - Comunicação Nacional    Inventário de Emissões eRemoções Antrópicas de Gasesde Efeito Estufa não Controlados  pelo Pro...
2 - Emissões de CO2 - 1994                          Queima de Combustíveis                              Indústria         ...
2- Emissões de CO2 devido à mudança no uso da terra (1988-1994))
2 - Emissões de CH4 - 1994                           Mudança no Uso da                 Queima de                          ...
2 - Emissões de N2O - 1994                                                                  Processos Industriais         ...
3 - Agricultura Moderna: Revolução Verde e suas conseqüências•   Após a 2ª Guerra Mundial, Índia, China e México estiveram...
3 - Resultados do trabalho de Norman Borlaug                                Em 1943, Mexico importava                     ...
3 - Disseminação das técnicas da Revolução Verde
3 - Críticas à Revolução VerdeEnquanto a produção agrícolaaumentou expressivamentedevido à Revolução Verde, aentrada de en...
3 - Críticas à Revolução Verde (cont.)•   O trabalho de Borlaug tem sido criticado por trazer monoculturas, técnicas de cu...
3 - Críticas à Revolução Verde• O uso de biotecnologia moderna (“transgênicos”), com  conseqüências imprevisíveis• A dimin...
3 - Taxa de aumento de produtividade agrícola em declínio…
3 - Erosão do solo aumentando …
3 - Principais efeitos da erosão:•   Perdas naturais de solo: a quantidade de nutrientes do solo, carregadas    pela erosã...
3 - Hipótese de Norman Borlaug•   Pai da Revolução Verde: herói para uns, vilão para outros•   Sua hipótese: “o aumento da...
3 - Desmatamento em Assentamentos na Amazônia•   Entre 1970 e 2002, 1.354 projetos cobrindo   Desmatamento até 2004 nos   ...
3 - É possível alimentar o mundo de forma sustentável?                            “Se os habitantes dos países pobres     ...
4- A importância dos fertilizantes na alimentação• Os mais importantes (macro) nutrientes para as plantas  são, em ordem, ...
4 - A importância do Nitrogênio na alimentação•   Todo ser humano precisa ingerir três tipos de    macronutrientes para o ...
4 - Ciclo do Nitrogênio
4 - Fontes pré-industriais de fertilizantes nitrogenados• Esterco (animal e humano)• Fixação biológica (simbiose rhizobium...
4 - A importância dos fertilizantes nitrogenados•   Em 1900, a agricultura (sem fertilizantes sintéticos) provia alimentaç...
4 – Produção de Amônia (industrial vs. biológica)                                          Cerca de 1% de                 ...
4 - Demanda de Fertilizantes Nitrogenados                           O aumento no uso de fertilzantes                      ...
5 – Impactos da produção de alimentos na Disponibilidade de Água  Uso diário de água (em litros) per capita               ...
5 - Consumo de grãos por habitante e equivalente em água
5 - Área Irrigada no Mundo
5 - Área Mundial Irrigada (por mil pessoas)
5 - Países que bombeiam água para irrigação insustentavelmente                    PAÍS         População (milhões)        ...
5 - Eficiência na Conversão alimentar de animais seletos                                  Leite   Carpa   Ovos   Frango   ...
5 - Relação entre consumo de carne e renda per capita
5 - Produção Mundial de Proteína Animal                                Cerca de 1/3                                da safr...
5 - Composição Média de Ração de Aves
5 - Composição Média de Ração Suína
5 - Coleta Mundial de Pescado per capita (1950-2006)
6 - Biocombustíveis: como podem mitigar as emissões de GEE
6 - Por que Biocombustíveis?
6 - Combustíveis Líquidos de Biomassa•Etanol é produzido há milênios de qualquer açúcar. Substitui a gasolina.•As oleagino...
6 - Produção Mundial de BiocombstíveisProdução Mundial de Etanol   Produção Mundial de Biodiesel      (1975 – 2005)       ...
6 - Os Maiores Produtores de Biocombustíveis (2006)                                 Produção de Etanol                    ...
6 - Produção de Biocombustíveis vs. Petróleo e Derivados (2006)   Combustível       Volume (milhões lt.)   Volume (milhões...
6 – Bioenergia tem potencial de substituir combustíveis fósseis
6 - Energia embutida em cultivos seletos
6 - Balanço Energético de Combustíveis Diversos
6 - Biodiesel: Resultado da Transesterificação de Óleos e Gorduras
6 - Restrições de Qualidade de Biodiesel (Norma EN 14214)
6 - Redução de Emissões com Mistura de Biodiesel com Diesel           Fonte: IEA - “Biofuels for Transportation”, 2004
7 - Debate Biocombustíveis vs. Alimentos
7 - Principais Causas do Recente Aumento no Preço de Alimentos  •   Desequilíbrio entre Oferta e Demanda  •   Redução no N...
7 - Queda nos Rendimentos de Cultivo na Índia
7 - Falta de Investimentos em Pesquisa Agronômica
7 - Estoques Mundiais de Grãos (1960-2006)
7 - Estoques Mundiais de Grãos, em dias de consumo (1960-2007)
7 - Correlação entre índices de preços de energia e de alimentos
7 - O preço de outras commodities também subiram                        …"O barril de petróleo saiu de US$ 28, em 2000, pa...
7 - Requerimentos de terra arável para a produção de biocombustíveis
7 - Alimentos vs. Biocombustíveis no Brasil: sem conflitos (ainda)! 7,1% de aumento na safra de grãos, com 1,6% de aumento...
7 - Demanda Prevista de Biocombustíveis para Transporte Terrestre
7 - Área Cultivada Estimada p/ Produzir Biocombustíveis em 2010/2020                                                 “O de...
7 - Onde expandir a produção de Biocombustíveis ?
7 - Disponibilidade de terras no Brasil
7 - Biocombustívies brasileiros causam desmatamento?                                     Distância Londres –> Moscou      ...
7 - O Etanol brasileiro é o mais competitivo do mundo
7 - Etanol: Custos de Produção (do insumo ao produto final)
7 - O Etanol brasileiro é o único biocombustível competitivo
7 - Balanço de emissões de fontes distintas de etanol (em análise de ciclo de vida)           DESATUALIZADO! As emissões d...
7 - Etanol de milho e Biodiesel de Colza emitem mais do que combustíveis fósseis                                          ...
8 - Técnicas de Mitigação e Adaptação•   Integração Pastagem-Lavoura e Sistemas agro-silvo-pastoris•   Plantio Direto + ou...
8 - Sustentabilidade da Soja na Amazônia Legal
8 - Sistemas Agro-Florestais: racionalização no uso da terra                                               Estudos indicar...
8 - Causas e soluções para a erosão•   “Os desequilíbrios ecológicos são causados principalmente pelo desmatamento.    A a...
8 - Florestas Plantadas: é bom para as Mudanças Climáticas?
8 - Vantagens Ambientais do Dendê (e outros perenes arbóreos)  “a soja representa uma ameaça à biodiversidade e ao ciclo  ...
8 - Projeto “Agricultura Familiar do Dendê”                               Inciativa entre AGROPALMA                       ...
8 - Vantagens das Florestas Plantadas BrasileirasProdutividade média comparativa   Custos Comparativos - Celulose de Fibra...
8 - Eucalipto: Mitos e VerdadesEficiência no uso de água de alguns cultivos   Requerimento de nutrientes de alguns cultivos
8 - Plantio Direto (ou cultivo mínimo)
8 - Estoques globais de carbono nos ecossistemas terrestres
8 - Agronegócio da Soja no Brasil
8 - Outras técnicas de conservação do solo
8 - Mitigação no abandono da queima da cana
8 - Eliminação da queima em áreas mecanizáveis (SP)                                       A UNICA calcula que             ...
8 - Impactos com o Adensamento da Pecuária
8 - Leguminosas: fixadoras de nitrogênio no solo                                      Leguminosa                          ...
8 - Fixação biológica de Nitrogênio                                 Nódulos contendo                                 bacté...
8 - CompostagemO que é compostagem?É uma técnica de transformação de material orgânico (restos vegetais,esterco etc.) em a...
8 - Composição do lixo na Cidade do Rio de Janeiro (1998)        Matéria Orgânica              40,92%             Papel   ...
8 - O que pode ser usado para compostagem                                  Verde (N) ou           Material                ...
8 - O que não deve ser usado em compostagem                              Verde (N) ou         Material                    ...
8 - Como fazer compostagem• Para produzir:   A técnica mais comumente utilizada para a produção do  composto é a de camada...
8 - Como fazer compostagem (cont.)• Umidade: Molha-se abundantemente, tendo o cuidado de evitar  que a água escorra, para ...
8 - Pilha de compostagem curada
8 – Sustentabilidade com a Agricultura Orgânica: solução                 Mais                            MenosPolicultura ...
8 – Produção Agroecológico Integrada e Sustentável                                     O primeiro passo é escolher        ...
8 – Produção Agroecológico Integrada e Sustentável (cont.)
8 - Ciclagem de nutrientes
8 - Irrigação por gotejamento
OBRIGADO!Alberto Villela – Pesquisador COPPE/UFRJalberto.villela@superig.com.br
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Apresentação agribusiness alberto vilella

  1. 1. A C ONTRIB UIÇ ÃO DOA G RONE G ÓC IO PA RAA S MUDA NC A SC LIMÁTIC A S
  2. 2. AGENDA• 1 - Agricultura Industrial (“Agribusiness”) vs. Agricultura Tradicional e os principais cultivos• 2 - Emissões de GEE na Agropecuária• 3 - A Revolução Verde e suas conseqüências• 4 - A Importância dos Fertilizantes nitrogenados na alimentação humana• 5 – Impactos da produção de alimentos na Disponibilidade de Água• 6 - Biocombustíveis: como podem mitigar as emissões de GEE• 7 – Debate: biocombustíveis vs. alimentos?• 8 - Técnicas de mitigação e adaptação às mudanças climáticas: - Integração Pastagem-Lavoura e sistemas agro-silvo-pastoris - Plantio direto (cultivo mínimo) - Leguminosas para Fixação de Nitrogênio no Solo - Compostagem - Cultivos adaptados à seca - Outros
  3. 3. 1 - Mudança histórica no uso da terra
  4. 4. 1 - O mundo está cada vez mais urbano
  5. 5. 1 - Uso da terra no mundo
  6. 6. 1 - Agricultura Industrial (“Agribusiness”)• Caracterizado pelo uso intensivo de combustíveis fósseis, fertilizantes sintéticos, agrotóxicos e água (irrigação).• Produção industrializada de carne: gado bovino cada vez mais criado em confinamento, da mesma forma que o suíno e aves.• Praticado em 25% da área total cultivada -> responsável por 80% da produção de alimentos do planeta.• Com apenas 0,3% da força de trabalho do campo, os EUA produzem 17% dos grãos do mundo e quase 50% das exportações• A agricultura industrial evoluiu para o agronegócio (“agribusiness”), onde poucas empresas são responsáveis por ¾ da produção agrícola americana
  7. 7. 1 - Agricultura Tradicional• Existem dois tipos: Agricultura tradicional de subsistência e agricultura tradicional intensiva.• Praticado por cerca de 40% da população mundial -> responsável por 20% da produção de alimentos do planeta.• Agricultura de subsistência: usa energia humana e animal para produzir alimentos somente para a sobrevivência da família.• Agricultura intensiva: usa mais enegia humana, animal e fertilizantes resultando em rendimentos maiores que permitem produzir excedentes que são vendidos.
  8. 8. 1 - Retrato da Alimentação Humana• Três sistemas alimentam a sociedade humana: - Terras agrícolas: produzem 77% dos alimentos (grãos etc.) - Pastagens: produzem 16% dos alimentos (carne) - Oceanos: produzem 7% dos alimentos• Estima-se que existam 30.000 plantas comestíveis. No entanto, 14 plantas e 8 espécies animais suprem 90% das calorias ingeridas pelo homem• Os três principais grãos (arroz, trigo e milho) provêm mais de metade das calorias consumidas• 2/3 da população mundial sobrevive de grãos tradicionais (mostrados acima), por que não tem condições ($) de adquirir carne
  9. 9. 1 - Principais insumos Agropecuários no Mundo (Mton.)Insumo Produção (2007) Produção Projetada (2017) Crescimento Milho 812 961 18% Trigo 531 678 28% Arroz 418 445 6% Soja 222 278 25%Açúcar 155 177 14%Suínos 111 129 16% Aves 83 99 19%Bovinos 67 76 13%
  10. 10. 1 - Principais cultivos no Brasil
  11. 11. 1 - Expansão Mundial da AgriculturaContinente Área Área Crescimento Agrícola Potencial PossívelAmérica do 257 382 49% Só Canadá pode contribuir com novas áreas Norte agrícolas (8 Mha). 93% crescimento -> conversão de pastagens.América do 116 460 297% Brasil é maior fronteira agrícola do mundo. Sul 77% crescimento -> conversão de pastagens Europa 266 429 61% Principalmente na Rússia. 83% das áreas acrescidas -> conversão de pastagens África 197 637 223% Principalmente no Sul. 69% das áreas acrescidas -> conversão de pastagens Ásia 508 454 -12% Perda devido à expansão das cidades e esgotamento do solo. China perderá 20 Mha. Oceania 53 89 68% 100% de crescimento -> conversão de pastagens
  12. 12. 1- Agricultura vs. Pastagens no Brasil
  13. 13. 1 - Porque o Brazil pode se tornar a Maior Potência Agrícola Área Agricultável (Em milhões de hectares) País Área Área cultivada Área cultivada % de área Potencial (1994) (2006) ocupada (2002) Argentina 91 27 33 36% Australia 125 47 47 37% Brasil 549 51 58 11% Canada 125 46 34 27% China 202 96 162 80% UE-25 239 119 105 44% EUA 354 188 134 38% India 206 170 190 92% Rússia 283 132 80 28% Ainda existem 2.4 bilhões de hectares disponíveis no mundo para cultivo (62% do total cultivável)
  14. 14. 2 - Aquecimento Global e Rendimentos AgrícolasProdutividade líquida vs. Latitude Fotossíntese vs. Temperatura Brasil
  15. 15. 2 -Sensibilidade do Rendimento de Grãos ao Aquecimento Global Fonte: IPCC WG II (AR4), 2007
  16. 16. 2 - Impactos das Mudanças Climáticas na Agricultura Brasileira “Aquecimento deve causar redução de chuvas nos trópicos e o encolhimento das terras agriculturáveis”
  17. 17. 2 - Sensibilidade do Rendimento de Grãos ao Aquecimento Global
  18. 18. 2 - Sensibilidade do Rendimento de Grãos ao Aquecimento Global
  19. 19. 2 - Perdas na Pecuária
  20. 20. 2 - Emissões de GEE na Agropecuária Cerca de 1/3 das emissões de GEE pelo homem se deve à atividades direta ou indiretamente relacionadas ao setor agropecuário.
  21. 21. 2 - Emissões de GEE em 2004 (IPCC) O IPCC espera que as concentrações de N2O cresçam de 35% a 60% e as de CH4, por volta de 60% até 2030, em decorrência do uso crescente de fertilizantes à base de nitrogênio e do aumento de rebanhos em todo o mundo.
  22. 22. 2 - Emissões de GEE na Mudança de uso da terra
  23. 23. 2 - Comunicação Nacional Inventário de Emissões eRemoções Antrópicas de Gasesde Efeito Estufa não Controlados pelo Protocolo de Montreal
  24. 24. 2 - Emissões de CO2 - 1994 Queima de Combustíveis Indústria Queima de Combustíveis 7% Transporte 9% Queima de Combustíveis Outros Setores 6% Emissões Fugitivas 1% Processos Industriais 2%Mudança no Uso da Terra e Florestas 75%
  25. 25. 2- Emissões de CO2 devido à mudança no uso da terra (1988-1994))
  26. 26. 2 - Emissões de CH4 - 1994 Mudança no Uso da Queima de Resíduos Combustíveis Emissões Terra e Florestas 6% 2% 14% Fugitivas Resíduos Agrícolas 1% Cultura 1% de Arroz 2% Manejo deDejetos 3% Fermentação Entérica Outros Animais 3% Fermentação Entérica Gado Bovino 68%
  27. 27. 2 - Emissões de N2O - 1994 Processos Industriais Mudança no Resíduos 2% Uso da Terra 2% Fertilizantes Sintéticos e Florestas Fixação Biológica 4% 2% Energia 5% Dejetos de Animais 2% 6% Resíduos Agrícolas 9%Emissões Indiretas de Solos 24% Solos Orgânicos 4% Animais em Pastagem 40%
  28. 28. 3 - Agricultura Moderna: Revolução Verde e suas conseqüências• Após a 2ª Guerra Mundial, Índia, China e México estiveram à beira de fome devastadora.• Para evitar um desastre, agrônomos americanos desenvolveram e espalharam no 3o Mundo tecnologias já existentes no 1o: - Projetos de Irrigação - Uso intensivo de fertilizantes sintéticos - Uso intensivo de pesticidas - Desenvolvimento de variedades de cultivos mais eficientes• Resultado: houve um aumento na produção agrícola muito superior ao aumento populacional, livrando o mundo do espectro da fome (Malthus!)
  29. 29. 3 - Resultados do trabalho de Norman Borlaug Em 1943, Mexico importava metade do trigo consumido; em 1956, a Revolução Verde tornou o país auto-suficiente
  30. 30. 3 - Disseminação das técnicas da Revolução Verde
  31. 31. 3 - Críticas à Revolução VerdeEnquanto a produção agrícolaaumentou expressivamentedevido à Revolução Verde, aentrada de energia no processo(tratores, colheitadeiras,fertilizantes, pesticidas etc.)necessária para produzir umcultivo aumentou a uma taxa bemmaior, de forma que a razãoentre cultivo produzido (saída)sobre energia (entrada)decresceu ao longo do tempo,tornando a agriculturacrscentemente dependente dederivados de petróleo
  32. 32. 3 - Críticas à Revolução Verde (cont.)• O trabalho de Borlaug tem sido criticado por trazer monoculturas, técnicas de cultivo intensivo em insumos a países que previamente dependiam de cultivo de subsistência.• Estas técnicas modernas têm proporcionado gordos lucros para grandes corporações americanas e européias do “agribusiness” e agroquímicos, que concentram o mercado de sementes especializadas (OGMs etc.) fertilizantes e “defensivos”, com grande poder de ditar as regras de mercado.• O abismo de produtividade entre países ricos e pobres (África), leva os primeiros a produzir excedentes, estimulando o “dumping”(sob a forma de ajuda humanitária) aos países pobres, que não tem condições de competir com produtos de fazendeiros altamente subsidiados.• Como conseqüência, países pobres tem dificuldade de impor uma agenda de reforma agrária, com incentivo à agricultura familiar, pois isto vai contra a agenda das grandes corporações do “agribusiness”.
  33. 33. 3 - Críticas à Revolução Verde• O uso de biotecnologia moderna (“transgênicos”), com conseqüências imprevisíveis• A diminuição da biodiversidade em função do uso de pequeno número de variedades• Impactos ambientais e de saúde no uso indiscriminado de agro- tóxicos e fertilizantes• O atual modelo da Revolução Verde não é sustentável no longo prazo – o uso intensivo de irrigação, fertilizantes e pesticidas causam, entre outros, erosão do solo.
  34. 34. 3 - Taxa de aumento de produtividade agrícola em declínio…
  35. 35. 3 - Erosão do solo aumentando …
  36. 36. 3 - Principais efeitos da erosão:• Perdas naturais de solo: a quantidade de nutrientes do solo, carregadas pela erosão, é muitas vezes maior que a retirada pelas plantas para o seu sustento. A erosão atinge a própria estrutura física do solo, o que constitui perda irreparável;• Efeito econômico: a perda de 15 centímetros superficiais do solo pode corresponder a um decréscimo de 40% da produção. Calcula-se que a quantidade de elementos minerais perdidos pela erosão é 60 vezes maior que a devolvida pela correção do solo;• Efeito social: o “êxodo rural” tem uma forte relação com o decréscimo na produção, como conseqüência das perdas de solo, nutrientes e matéria orgânica.
  37. 37. 3 - Hipótese de Norman Borlaug• Pai da Revolução Verde: herói para uns, vilão para outros• Sua hipótese: “o aumento da produtividade agrícola nas melhores terras pode ajudar a controlar o desmatamento ao reduzir a demanda por mais terras para produção.”• De acordo com esta visão, assumindo que a demanda global por alimentos está em ascensão, restringir os cultivos a métodos tradicionais de baixo rendimento (tais como orgânicos), irá requerer pelo menos um dos seguintes caminhos: - decréscimo da população mundial (voluntariamente ou por carestia) - conversão de áreas de florestas em áreas de cultivo• Ou seja, técnicas de alto rendimento estão, em última instância, salvando ecossistemas da destruição.
  38. 38. 3 - Desmatamento em Assentamentos na Amazônia• Entre 1970 e 2002, 1.354 projetos cobrindo Desmatamento até 2004 nos 230.858 km2 foram implantados para beneficiar 231.815 famílias assentamentos criados na Amazônia entre 1970 e 2002.• 88% dos assentamentos criados após 1995• Concentrados no Arco do Desflorestamento, especialmente no Pará, Rondônia e Mato Grosso• A taxa média de desmatamento nos assentamentos foi quatro vezes superior à média da Amazônia, estando estreitamente associada à presença de rodovias.• Cerca de 49% da área total dos assentamentos havia sido desmatada até 2004, representando 15% do desmatamento total na Amazônia.
  39. 39. 3 - É possível alimentar o mundo de forma sustentável? “Se os habitantes dos países pobres tivessem consumido 30% das suas calorias de produtos animais – como nos EUA, Canadá e União Européia – só seria possível manter uma população de 2,6 bilhões de pessoas, menos da metade da população atual” - Norman Borlaug
  40. 40. 4- A importância dos fertilizantes na alimentação• Os mais importantes (macro) nutrientes para as plantas são, em ordem, o N, P, K, Ca e Mg• “Se o trigo e arroz anão foram os catalizadores da Revolução Verde, então os fertilizantes químicos foram o combustível que permitiram a sua impulsão.”• “É um problema básico, alimentar 6.6 bilhões de pessoas. Sem fertilizantes sintéticos, pode esquecer.” Norman Borlaug – Prêmio Nobel da Paz (1970)
  41. 41. 4 - A importância do Nitrogênio na alimentação• Todo ser humano precisa ingerir três tipos de macronutrientes para o seu desenvolvimento: - carboidratos (açúcares e amidos) -> contém 17 MJ/kg Fenilalanina - lipídios (gorduras e óleos) -> contém 39 MJ/kg (amino-ácido essencial) - proteínas (feitas de amino-ácidos) -> contém 22 MJ/kg• O crescimento humano requer uma fonte balanceada dos 20 amino-ácido essenciais (não metabolizados pelo homem) para prover as proteínas necessárias para produzir as enzimas, hormônios, anticorpos, células, órgãos, músculos; enfim, a estrutura dos tecidos.• Todos os animais provêm os amino-ácidos essenciais, ao passo que todas as plantas são deficientes em pelo menos um; assim, vegetarianos necessitam cuidado especial no balanceamento de sua dieta.
  42. 42. 4 - Ciclo do Nitrogênio
  43. 43. 4 - Fontes pré-industriais de fertilizantes nitrogenados• Esterco (animal e humano)• Fixação biológica (simbiose rhizobium com leguminosas etc.)• Guano (esterco de pássaros e morcegos) -> século XIX• Salitre (NaNO3) -> século XIX• Arco elétrico
  44. 44. 4 - A importância dos fertilizantes nitrogenados• Em 1900, a agricultura (sem fertilizantes sintéticos) provia alimentação para 1,63 bilhões de pessoas, com área de cultivo = 850 milhões de hectares (tamanho do Brasil)• Hoje, se a produtividade fosse a mesma de 1900, dado que a área cultivada é de 1500 milhões de hectares, seria possível alimentar 2,9 bilhões de pessoas + 300 milhões (pecuária + pesca).• Se fôssemos prover o mesmo consumo per capita de hoje com o rendimento de 1900, seria possível alimentar 2,4 bilhões de pessoas.• Não à toa, alguns estudiosos entendem que a síntese da amônia (NH3), o chamado processo “Haber-Bosch”, foi a mais importante invenção do século XX, pois provê os meios de sobrevivência da maior parte da humanidade.• Ou seja, a agricultura tradicional só teria meios de prover sustento para 40% da população mundial, baseado em uma dieta majoritariamente vegetariana.
  45. 45. 4 – Produção de Amônia (industrial vs. biológica) Cerca de 1% de toda a energia final gerada no planeta é usada para fabricar NH3 (amônia)
  46. 46. 4 - Demanda de Fertilizantes Nitrogenados O aumento no uso de fertilzantes nitrogenados esta causando distúrbios no ciclo do Nitrogênio: N2O é o GEE com maior taxa de crescimento. Situação deverá piorar com a escalada na produção de biocombustíveis …
  47. 47. 5 – Impactos da produção de alimentos na Disponibilidade de Água Uso diário de água (em litros) per capita Tipicamente, é necessário 1 ton. de água para produzir 1 kg. de grãos! Irrigação
  48. 48. 5 - Consumo de grãos por habitante e equivalente em água
  49. 49. 5 - Área Irrigada no Mundo
  50. 50. 5 - Área Mundial Irrigada (por mil pessoas)
  51. 51. 5 - Países que bombeiam água para irrigação insustentavelmente PAÍS População (milhões) China 1.329 India 1.169 Irã 71 Israel 7 Jordânia 6 México 107 Marrocos 31 Paquistão 164 Árabia Saudita 25 Coréia do Sul 48 Espanha 44 Síria 20 Tunísia 10 EUA 306 Iêmen 22 TOTAL 3.359
  52. 52. 5 - Eficiência na Conversão alimentar de animais seletos Leite Carpa Ovos Frango Porco BoiConversão de ração (kg.ração/kg 0,7 1,5 3,8 2,5 5 10 peso vivo) Conversão de ração (kg. 0,7 2,3 4,2 4,5 9,4 25 ração/kg.peso comestível) Conteúdo protéico 3,5 18 13 20 14 15 (% de peso comestível) Eficiência na conversão de 40 30 30 20 10 4 proteína (%)
  53. 53. 5 - Relação entre consumo de carne e renda per capita
  54. 54. 5 - Produção Mundial de Proteína Animal Cerca de 1/3 da safra de grãos mundial é destinado a alimentação animal
  55. 55. 5 - Composição Média de Ração de Aves
  56. 56. 5 - Composição Média de Ração Suína
  57. 57. 5 - Coleta Mundial de Pescado per capita (1950-2006)
  58. 58. 6 - Biocombustíveis: como podem mitigar as emissões de GEE
  59. 59. 6 - Por que Biocombustíveis?
  60. 60. 6 - Combustíveis Líquidos de Biomassa•Etanol é produzido há milênios de qualquer açúcar. Substitui a gasolina.•As oleaginosas sintetizam cadeias longas (C18) de carbono em >120 dias de fotossíntese.•Essa energia se mantém via ligações moleculares e ficam intactas no processamento para geração de biodiesel•Synfuel parte de qualquer biomassa rica em carbono e é similar ao diesel fóssil.•Biodiesel”e “synfuel” substituem o diesel.
  61. 61. 6 - Produção Mundial de BiocombstíveisProdução Mundial de Etanol Produção Mundial de Biodiesel (1975 – 2005) (1991-2005)
  62. 62. 6 - Os Maiores Produtores de Biocombustíveis (2006) Produção de Etanol Produção de Biodiesel
  63. 63. 6 - Produção de Biocombustíveis vs. Petróleo e Derivados (2006) Combustível Volume (milhões lt.) Volume (milhões ton.) Petróleo 2,250,000.00 2,045 Diesel / Gasoil 1,200,000.00 1,091 Gasolina 1,200,000.00 1,091 Óleos e Gorduras 122,100.00 111 Etanol 40,000.00 36 Biodiesel 3,500.00 3 Biomassa ? 120,000
  64. 64. 6 – Bioenergia tem potencial de substituir combustíveis fósseis
  65. 65. 6 - Energia embutida em cultivos seletos
  66. 66. 6 - Balanço Energético de Combustíveis Diversos
  67. 67. 6 - Biodiesel: Resultado da Transesterificação de Óleos e Gorduras
  68. 68. 6 - Restrições de Qualidade de Biodiesel (Norma EN 14214)
  69. 69. 6 - Redução de Emissões com Mistura de Biodiesel com Diesel Fonte: IEA - “Biofuels for Transportation”, 2004
  70. 70. 7 - Debate Biocombustíveis vs. Alimentos
  71. 71. 7 - Principais Causas do Recente Aumento no Preço de Alimentos • Desequilíbrio entre Oferta e Demanda • Redução no Nível de estoques de Cereais • Aumento no Preço de Petróleo • Aumento no preço de fertilizantes sintéticos • Especulação Mercado de Commodities • Quebra de Safras na Austrália • Produção de Biocombustíveis
  72. 72. 7 - Queda nos Rendimentos de Cultivo na Índia
  73. 73. 7 - Falta de Investimentos em Pesquisa Agronômica
  74. 74. 7 - Estoques Mundiais de Grãos (1960-2006)
  75. 75. 7 - Estoques Mundiais de Grãos, em dias de consumo (1960-2007)
  76. 76. 7 - Correlação entre índices de preços de energia e de alimentos
  77. 77. 7 - O preço de outras commodities também subiram …"O barril de petróleo saiu de US$ 28, em 2000, para US$ 121 em2008. A tonelada do cobre custava US$ 1.813 e, em 2008, já eravendida a US$ 8.018. Isso significa que estão diminuindo a produçãodo cobre ou aumentando a procura? O alumínio passou de US$1.548 a tonelada, em 2000, para US$ 2.850 a tonelada, em 2008.Ninguém substitui a produção de alumínio para produzir etanol",ponderou Jorge Tadeu Jorge, reitor da Unicamp.
  78. 78. 7 - Requerimentos de terra arável para a produção de biocombustíveis
  79. 79. 7 - Alimentos vs. Biocombustíveis no Brasil: sem conflitos (ainda)! 7,1% de aumento na safra de grãos, com 1,6% de aumento na área plantada
  80. 80. 7 - Demanda Prevista de Biocombustíveis para Transporte Terrestre
  81. 81. 7 - Área Cultivada Estimada p/ Produzir Biocombustíveis em 2010/2020 “O deslocamento de 10% da gasolina e diesel em 2020 irá requer 43% da área cultivada nos EUA e 38% na EU.”
  82. 82. 7 - Onde expandir a produção de Biocombustíveis ?
  83. 83. 7 - Disponibilidade de terras no Brasil
  84. 84. 7 - Biocombustívies brasileiros causam desmatamento? Distância Londres –> Moscou = 2.491 km
  85. 85. 7 - O Etanol brasileiro é o mais competitivo do mundo
  86. 86. 7 - Etanol: Custos de Produção (do insumo ao produto final)
  87. 87. 7 - O Etanol brasileiro é o único biocombustível competitivo
  88. 88. 7 - Balanço de emissões de fontes distintas de etanol (em análise de ciclo de vida) DESATUALIZADO! As emissões de N2O (fertilizantes nitrogenados) desqualificam o etanol de milho
  89. 89. 7 - Etanol de milho e Biodiesel de Colza emitem mais do que combustíveis fósseis Crutzen et al mostram que a demanda por fertilizantes nitrogenados por parte do milho (para fazer etanol) e colza (para biodiesel) é tamanha, que somente as emissões de N2O já são suficientes para causar mais impacto de efeito estufa do que os combustíveis fósseis que eles visam substituir! Também disseram que este não é o caso da cana-de- açúcar (alta relação C/N). Tomadores de decisão dos países ricos ignoraram o estudo … Por quê?
  90. 90. 8 - Técnicas de Mitigação e Adaptação• Integração Pastagem-Lavoura e Sistemas agro-silvo-pastoris• Plantio Direto + outras técnicas de conservação de solo• Abandono de queimada para preparo do solo• Pecuária mais eficiente• Uso de leguminosas como adubo verde• Compostagem (vermi-compostagem?)• Cultivo orgânico• Irrigação por gotejamento
  91. 91. 8 - Sustentabilidade da Soja na Amazônia Legal
  92. 92. 8 - Sistemas Agro-Florestais: racionalização no uso da terra Estudos indicaram que um talhão com policultura de 16 espécies de plantas teve melhor rendimento do que outros com 9, 4 e 1 espécies.
  93. 93. 8 - Causas e soluções para a erosão• “Os desequilíbrios ecológicos são causados principalmente pelo desmatamento. A ação da precipitação pluviométrica sobre uma floresta densa, é significativamente minimizada pela estrutura do dossel das árvores. Menos da metade das gotas de chuva atinge diretamente o solo e o seu impacto é bastante atenuado, não resultando em erosão prejudicial. A ação antrópica, ao retirar a camada protetora (floresta), favorece o desgaste do solo, permitindo um trabalho intenso da água das chuvas no arraste das partículas do solo arável. Essa ação da água carregando a manta superficial da terra com todos os elementos nutritivos e matéria orgânica denomina-se erosão” (Schultz, 1983).• A reposição da cobertura vegetal é um importante e eficiente meio de evitar ou controlar a erosão. Os resultados dos estudos conduzidos nos trópicos úmidos, envolvendo os efeitos dos desmatamentos ou da substituição das florestas nativas por sistemas agropecuários de uso da terra, apontam como alternativas preferenciais de combinações de plantas persistentes ou perenes que imitem a vegetação da floresta nativa (Dubois et al. 1996).
  94. 94. 8 - Florestas Plantadas: é bom para as Mudanças Climáticas?
  95. 95. 8 - Vantagens Ambientais do Dendê (e outros perenes arbóreos) “a soja representa uma ameaça à biodiversidade e ao ciclo hidrológico. O cultivo (extensivo) de palma, apesar de não proporcionar valor quanto à biodiversidade, pelo menos é uma espécie arbórea e pode contribuir para o ciclo hidrológico. No estado do Pará, alguma terra degradada poderia ter sua produtividade restaurada como plantações de palma, embora cuidados deveriam ser tomados para um equilíbrio com a restauração da floresta natural. Existem reais vantagens em se ter plantações de palma permeadas na matriz da floresta natural.”Thomas Lovejoy - 2007
  96. 96. 8 - Projeto “Agricultura Familiar do Dendê” Inciativa entre AGROPALMA e Prefeitura de Moju, Pa. - Plantio de 1.500 ha. Dendê - Emprego p/ 150 famílias (750 empregos diretos) - Empréstimo do BASA (4% a.a, 7 anos de carência) - Titularidade da terra às famílias (ITERPA) - Compra da produção de CFF garantido pela Agropalma - Renda média prevista após 7o ano = US$ 8.500/família
  97. 97. 8 - Vantagens das Florestas Plantadas BrasileirasProdutividade média comparativa Custos Comparativos - Celulose de Fibra Curta (m3/ha/ano) (US$/t)
  98. 98. 8 - Eucalipto: Mitos e VerdadesEficiência no uso de água de alguns cultivos Requerimento de nutrientes de alguns cultivos
  99. 99. 8 - Plantio Direto (ou cultivo mínimo)
  100. 100. 8 - Estoques globais de carbono nos ecossistemas terrestres
  101. 101. 8 - Agronegócio da Soja no Brasil
  102. 102. 8 - Outras técnicas de conservação do solo
  103. 103. 8 - Mitigação no abandono da queima da cana
  104. 104. 8 - Eliminação da queima em áreas mecanizáveis (SP) A UNICA calcula que haverá uma redução de 117 mil empregos em 2021 com a eliminação da queima
  105. 105. 8 - Impactos com o Adensamento da Pecuária
  106. 106. 8 - Leguminosas: fixadoras de nitrogênio no solo Leguminosa (pueraria) usada como forragem de solo e fixadora de Nitrogênio
  107. 107. 8 - Fixação biológica de Nitrogênio Nódulos contendo bactérias do gênero Rhizobium, que fazem simbiose com a leguminosa. Esta fornece produtos da fotossíntese, ao passo que a bactéria converte N2 (ar) em NH4.
  108. 108. 8 - CompostagemO que é compostagem?É uma técnica de transformação de material orgânico (restos vegetais,esterco etc.) em adubo natural. Esta transformação ocorre devido aatividade de microrganismos que utilizam este material como fonte deenergia e nutrientes.Qual a sua importância?Aumenta a fertilidade do solo, fornecendo nutrientes como Nitrogênio,Fósforo e Potássio, além de micro-nutrientes indispensáveis.
  109. 109. 8 - Composição do lixo na Cidade do Rio de Janeiro (1998) Matéria Orgânica 40,92% Papel 16,82% Papelão 5,39% Plásticos 16,78% Vidro 3,67% Metais 2,75% Pó e outros 13,67%
  110. 110. 8 - O que pode ser usado para compostagem Verde (N) ou Material Observações Marrom (C) Restos e cascas de frutas, N verduras, legumes, cereaisEstrume de vaca, galinha, pato, N bode, porco, cavalo Café moído e filtro, casca de N ovo e queijo, fiapos Folhas, grama, mato, capim C Papel e papelão picado C Picar bem e molhar antes
  111. 111. 8 - O que não deve ser usado em compostagem Verde (N) ou Material Observações Marrom (C) Serragem, cavacos de Só colocar se houver C madeira estrume também Atrai animais e insetos eCarne, ossos, gordura, pele X mau odor Atrai animais e insetos eEstrume de cachorro e gato X mau odor Atrai animais e insetos e Restos de peixes X mau odor
  112. 112. 8 - Como fazer compostagem• Para produzir: A técnica mais comumente utilizada para a produção do composto é a de camadas superpostas de estrume e palhas.• Tamanho: de 3 a 5 m de comprimento por 1 a 2 m de largura. A altura deverá regular em função da altura do agricultor, porém não deve ter menos de 1 m.• Terreno: deve ser plano ou aplainado, numa pequena elevação.
  113. 113. 8 - Como fazer compostagem (cont.)• Umidade: Molha-se abundantemente, tendo o cuidado de evitar que a água escorra, para que não haja perdas de nutrientes pelo chorume.• Cobertura: Para evitar o ressecamento, cobre-se a pilha com terra ou uma lona.• Temperatura: Quando a temperatura no interior da pilha atingir 70°C, deve-se adicionar água, porém evitando o encharcamento.• Manutenção: Deve-se fazer o revolvimento da pilha a cada 15 dias.• Passado entre 90 e 120 dias, a compostagem estará pronta para ser usada como fertilizante.
  114. 114. 8 - Pilha de compostagem curada
  115. 115. 8 – Sustentabilidade com a Agricultura Orgânica: solução Mais MenosPolicultura de alto rendimento Erosão de soloFertilizantes orgânicos Salinização do soloControle biológico de pragas Depleção de aqüíferosGerenciamento integrado de pestes Perda de biodiversidadeEficiência na irrigação Consumo de carnesCultivos perenes Desperdício de alimentosRotação de culturas Crescimento da populaçãoConservação do solo Pobreza
  116. 116. 8 – Produção Agroecológico Integrada e Sustentável O primeiro passo é escolher um terreno onde haja pouca ou nenhuma declividade, de forma a se ter a maior extensão plana possível para a construção da estrutura necessária. O ideal é que o espaço seja protegido do vento e o mais próximo possível da fonte dágua. Além disso, o terreno deve receber luz solar na maior parte do dia. Para uma família de cinco pessoas é necessário um terreno de aproximadamente 5.000m2, que deverá ter seu ponto central marcado para a construção de um galinheiro.
  117. 117. 8 – Produção Agroecológico Integrada e Sustentável (cont.)
  118. 118. 8 - Ciclagem de nutrientes
  119. 119. 8 - Irrigação por gotejamento
  120. 120. OBRIGADO!Alberto Villela – Pesquisador COPPE/UFRJalberto.villela@superig.com.br

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