1) O documento discute os desafios e oportunidades das mudanças climáticas para a agropecuária brasileira. 2) Ele apresenta dados sobre as emissões de metano no Brasil e no mundo provenientes de atividades agropecuárias. 3) O autor defende a busca por sistemas de produção animal sustentáveis que reduzam as emissões de gases do efeito estufa por unidade de produto.

1. Instituto de Zootecnia – APTA / SAA MUDANÇAS CLIMÁTICAS: DESAFIOS E OPORTUNIDADES PARA A AGROPECUÁRIA João José Assumpção de Abreu Demarchi [email_address] 04 de dezembro de 2009

2. Instituto de Zootecnia – APTA / SAA MUDANÇAS CLIMÁTICAS MUDANÇAS DE COMPORTAMENTO DO HOMEM / MUDANÇA CULTURAL! CAUSA E EFEITO

3. Contribuição relativa de GEE de origem antrópica + VAPOR D’ÁGUA {Fator 1} {Fator 300} {Fator 23}

4. Fontes globais de emissão de metano proveniente de atividades antrópicas

5. Emissões setoriais de metano no Brasil em 1994 (MCT, 2004)

7. Total: 9,4 milhões de t CH 4 Emissões de CH 4 no Brasil

12. Sorriso, MT Porto Paranaguá, PR Porto Hamburgo, Alemanha Hannover Polônia Carbon footprint VISÃO GLOBALIZADA Berndt, 2009

14. INTEGRAÇÃO ENTRE COORDENADORIAS E SECRETARIAS

15. INTEGRAÇÃO ENTRE DEPARTAMENTOS OU INSTITUTOS

21. Instituto de Zootecnia – APTA / SAA Programa IZ sobre Mudanças Climáticas e Sustentabilidade da Pecuária” João José Assumpção de Abreu Demarchi Alexandre Berndt IZ e IAC - APTA AGRIPOINT / EMBRAPA ESALQ e CENA - USP FAPESP / FUNDEPAG / FUNDAG / CNPC / UNESP PROVIMI - NUTRON

23. ADAPTAÇÃO DA METODOLOGIA PARA MEDIR METANO ENTÉRICO (SF 6 ) ETAPA 1 - Metodologia

25. Produção de metano na fermentação entérica IPCC, 2006 (Mazza, P., 2009)

28. Calibração das cápsulas:

29. Interpretação

30. Conjunto coletor

31. Conjunto coletor

32. Manejo dos Animais no curral

33. Substituição do conjunto Importância da Doma Racional

34. Coleta com animais em pastejo

35. Determinação do Metano e do SF 6 por Cromatografia EMBRAPA Meio Ambiente

36. QUANTIFICAR E MITIGAR O METANO ENTÉRICO ETAPA 2 – Metano Entérico

37. MANIPULAÇÃO DAS DIETAS Alimentos e aditivos para redução do metano entérico

39. NRP 1123 - RESULTADOS PARCIAIS Tabela 1. Emissão de metano ruminal por novilhos de corte Nelore, pastejando Brachiaria brizantha durante as quatro estações do ano (90 dias/estação), por peso vivo. Fonte: Adaptado de Demarchi et al. (2003). Obs: PB% - FDN% - DIV%MS, respectivamente, no: 1) inverno (agosto 2002) = 3,3 - 82,1 - 41,4; 2) primavera (dezembro 2002) = 7,8 - 71,5 - 60,4; 3) verão (fevereiro 2003) = 5,4 - 81,6 - 62,5; 4) outono (maio 2003) = 5,6 - 82,5 - 56,0. PV = peso vivo, MSI = matéria seca ingerida, %EBI = Ym = porcentagem de energia bruta ingerida perdida, considerando 4,38 Mcal de energia bruta por kg de MS e 0,01334 Mcal/g CH 4 . Fator de emissão = CH 4 em kg/ano/animal. Dados obtidos em Nova Odessa-SP, latitude 22 o 45’S, longitude 47 o 16’W, altitude 603 m, clima tropical. Default IPCC – 6,5% Default IPCC - 56 23 6,8 0,43 57 157 1,9 7,0 375 Média 23 6,6 0,41 64 174 1,7 7,6 438 Outono 30 9,1 0,54 80 220 1,8 7,3 411 Verão 21 6,3 0,41 48 132 1,9 6,4 333 Primavera 16 5,0 0,34 37 102 2,0 6,5 318 Inverno g/kg de MSI % da EBI g/d/kg de PV kg/ano g/d % do PV kg/d (kg) Dias ------------------- emissão de CH 4 ------------------- ------ MSI ------ PV Tratamento

41. NRP 1757 - RESULTADOS PARCIAIS Tabela 2. Emissão de metano, por bovinos Nelore machos castrados, em confinamento (gaiolas), com dieta de Brachiaria brizantha em diversos estádios de desenvolvimento. Fonte: Adaptado de Nascimento (2007) Nos 15, 45 e 90 dias, respectivamente: PB 10,7, 4,5 e 4,3%, FDN 70,6, 76,0 e 77,7%, DIVMS 64,2, 63,0 e 63,1%. PV = peso vivo, MSI = matéria seca ingerida, %EBI = Ym = porcentagem de energia bruta ingerida perdida, considerando 4,38 Mcal de energia bruta por kg de MS e 0,01334 Mcal/g CH 4 . Fator de emissão = CH 4 em kg/ano/animal. Dados obtidos em Andradina-SP, latitude 20 o 54’S, longitude 51 o 22’W e altitude de 400m, clima tropical seco, realizado entre setembro e dezembro 2005. 20 7,5 0,33 49 135 1,4 5,5 402 Media 23 9,0 0,34 50 138 1,2 4,7 402 90 20 7,4 0,33 49 134 1,4 5,4 402 45 17 6,2 0,33 49 133 1,6 6,5 402 15 g/kg de MSI % da EBI g/d/kg de PV kg/ano g/d % do PV kg/d (kg) Dias Ciclo ------------------- emissão de CH 4 ------------------- ------ MSI ------ PV Tratamento

42. NRP 1450 - RESULTADOS PARCIAIS Tabela 3. Emissão de metano, por bovino mestiço macho castrado, com dieta de feno de capim coast-cross, feno de leucena (Leu), com e sem levedura (Lev), em confinamento. Fonte: Adaptado de Possenti (2006). Obs: PB: 17,0% da MS, FDN 70%, DIVMS 63%. PV = peso vivo, MSI = matéria seca ingerida, %EBI = Ym = porcentagem de energia bruta ingerida perdida, energia bruta ingerida, considerando 4,38 Mcal de energia bruta por kg de MS e 0,01334 Mcal/g CH 4 . Fator de emissão = CH 4 em kg/ano/animal. Dados obtidos em Nova Odessa-SP, latitude 22 o 46’S, longitude 47 o 16’W, altitude 561m, clima tropical, realizado entre maio e junho de 2005. 19 5,7 0,17 51 138 0,9 7,4 800 Media 17 5,1 0,16 46 127 0,9 7,6 800 com 50 20 6,4 0,20 57 156 0,9 7,4 800 com 20 19 5,5 0,16 48 131 0,9 7,3 800 sem 50 19 5,8 0,17 51 139 0,9 7,3 800 sem 20 g/kg de MSI % da EBI g/d/kg de PV kg/ano g/d % PV kg/d (kg) Lev Leu%MS ------------------- emissão de CH 4 ------------------- ------ MSI ------ PV Tratamento

43. RESULTADOS PARCIAIS Tabela 4. Emissão de metano por novilhos Nelore alimentados com silagem de sorgo suplementados com uréia ou com substituição da matéria seca por 60% de concentrado de grãos, em confinamento. Fonte: Adaptado de Oliveira (2005; 2007). Obs.: Silagem com uréia ou concentrado, respectivamente, com: PB: 11,6% e 17,8% da MS, FDN 55,0% e 35,5%, DIVMS 62% e 75%. Sil. = silagem de sorgo; conc. = concentrado energético, com 14% de proteína bruta; PV = peso vivo; MSI = matéria seca ingerida; EBI = Ym = porcentagem de energia bruta ingerida perdida, energia bruta ingerida, considerando 4,38 Mcal de energia bruta por kg de MS e 0,01334 Mcal/g CH 4 . Fator de emissão = CH 4 em kg/ano/animal; DIVMO da silagem de sorgo = 53,7%. Animais com peso de 140 a 310 kg. Médias seguidas de mesmas letras não diferem entre si (P>0,05, Tukey). Dados obtidos em Jaboticabal-SP, latitude 21 o 15’S, longitude 48 o 17’W, altitude 578m, clima tropical. 13 3,8 0,27 22 59 2,2 4,7 215 Media a 12 a 3,5 a 0,32 a 25 a 69 a 2,7 a 5,8 a 214 Sil. + 60% de conc. a 13 a 4,0 b 0,22 a 18 a 49 b 1,7 b 3,6 a 216 Sil. + 1,2% de uréia g/kg de MSI % da EBI g/d/kg de PV kg/ano g/d % do PV kg/d kg ------------------- emissão de CH 4 ------------------- ------ MSI ------ PV Tratamentos

44. RESULTADOS PRELIMINARES Fonte: Adaptado de Balieiro et al. (2009). Table 6 - Enteric methane emission by bovine (g/h; g/day; kg/year; g/kg of DM) fed with Brachiaria brizantha cv Marandu hay and supplemented with protein-enriched salt and/or sodium monensin. 1 Means in the line with different superscript letters significantly differ from P <0.05 when separated by orthogonal contrasts, M-0 = without sodium monensin; M-160 = 160 mg of sodium monensin; S-0 = without protein supplementation; S-250 = 250 g of protein-enriched salt. 2 P values for the effect of monensin (Mon), effect of the protein supplementation (Prot) and interaction effect (Inter). CV = coefficient variation Sodium monensin reduces methane production and eliminates the ciliate protozoa from the rumen. The protein supplementation increases the protozoa ciliate population and avoids the reduction in dry matter intake caused by monensin. The association between the inputs allows for a reduction in methane production without a reduction in dry matter intake. 0.168 0.177 <0.0001 11.52 19.9 19.9 31.7 40.2 25.8 30.0 19.9 b 35.9 a CH4 kg/year 0.031 0.815 0.0004 26.78 11.5 b 15.7 b 24.3 a 19.1 ab 17.9 17.4 13.6 21.7 CH4 g/kg DM 0.168 0.177 <0.0001 26.78 54.7 54.4 86.9 110.1 70.8 82.3 54.5 b 98.5 a CH4 g/day <0,0002 <0,0001 <0,0001 25,7 5,3 b 3,1 a 6,1 a 5,5 b 5,7 a 4,3 b 4,2 b 5,8 a Kg MS/ dia Inter. Prot Mon CV S-250 S-0 S-250 S-0 S-250 S-0 M-160 M-0 Probabilities 2`` M-160 M-0 Protein Monensin Variável Interactions 1 Main effect 1

46. Instituto de Zootecnia – APTA / SAA MELHORAMENTO GENÉTICO DE BOVINOS PROVA DE GANHO DE PESO CONCEITO DE EFICIÊNCIA ALIMENTAR - CAR PROVA DE DESEMPENHO ANIMAL ANIMAIS SUPERIORES

47. PESQUISAS EM ANDAMENTO - CAR O projeto espera aumentar o conhecimento sobre o consumo alimentar residual (CAR) e o comportamento alimentar de tourinhos Nelore para que essas características possam ser consideradas nos programas de melhoramento genético dessa raça no Brasil . A seleção para baixo CAR é ainda mais relevante quando são considerados não só os impactos econômicos diretos da redução do consumo de alimentos, como também os efeitos do impacto ambiental da produção de carne pela redução da produção do metano proveniente da fermentação entérica dos ruminantes. CENTRO APTA DE BOVINOS DE CORTE – SERTÃOZINHO, SP. Alexander Razook, Renata Branco e outros (2009)

48. PESQUISAS EM ANDAMENTO - CAR Médias seguidas da mesma letra, nas linhas, não diferem ( P >0,05) pelo lsmeans ajustadas por Pdiff. (1)GMD: Ganho Médio Diário; CMS: Consumo de Matéria Seca; CA: Conversão Alimentar; CAR: Consumo Alimentar Residual; CV: Coeficiente de Variação Tabela 7 - Características de desempenho de tourinhos Nelore distribuídos nas classes de CAR. <0,001 -4,19E16 0,370 a -0,0002 b -0,335 c CAR (kg/d) 0,013 10,30 128b 132 b 137 a Eficiência alimentar (g ganho/Kg MS) 0,014 11,12 7,90 b 7,65 b 7,32 a CA (kg MS/kg ganho) 0,0013 6,58 102,79 b 101,21 b 97,30 a CMS (g/kg 0,75 ) <0,001 6,46 2,60 a 2,57 a 2,46 b CMS (%PV) 0,498 15,23 6,35 a 6,22 a 6,09 a CMS (kg/d) 0,222 19,5 0,808 a 0,824 a 0,836 a GMD (kg/d) 0,769 15,19 290 a 289 a 296 a Peso final (kg) 0,766 17,14 199 a 196 a 202 a Peso inicial (kg) --- --- 36 45 40 Número de animais P CV (%) Alto Médio Baixo Características (1) Classes de CAR

49. PESQUISAS EM ANDAMENTO - CAR Figura 1. Distribuição do consumo de matéria seca (CMS) predito e observado de machos Nelore submetidos à seleção para peso pós-desmame.

50. PESQUISAS EM ANDAMENTO - CAR A variação genética no consumo de alimentos, após descontadas possíveis diferenças devidas à taxa e composição do ganho de peso, parece ser predominantemente, senão totalmente, explicada por diferenças nos custos energéticos relacionados à mantença por unidade de tamanho metabólico . Os animais com alto CAR demandaram por volta de 12% mais matéria seca para mantença que os animais com baixo consumo alimentar residual , demonstrando que as diferenças observadas no consumo de matéria seca entre os dois grupos podem, ao menos em parte, ser atribuídas às variações na mantença . CENTRO APTA DE BOVINOS DE CORTE – SERTÃOZINHO, SP. Alexander Razook, Renata Branco e outros (2009)

51. AMPLIAÇÃO DA VISÃO DOS GASES DE EFEITO ESTUFA ETAPA 3 – VISÃO SISTÊMICA

53. BALANÇO DE GEE, E NÃO SÓ METANO! CH 4 CO 2 N 2 O

58. Resultados de desempenho:

59. Resultados de Produtividade:

60. Unidade de Recria e Engorda Bovinos de Corte :

63. Instituto de Zootecnia – APTA / SAA ESTRATÉGIA: RECUPERAÇÃO DE PASTAGENS DEGRADADAS SEQUESTRO DE CARBONO E AUMENTO DO ESTOQUE DO SOLO REDUÇÃO DAS EMISSÕES

64. A degradação da pastagem faz com que haja perda de matéria orgânica do solo, ou emissão de CO 2 para atmosfera. CO 2 CO 2 CO 2 CO 2 Degradação da pastagem Bruno ALVES (2009)

65. MOS CO 2 C-palha C-raízes Parte aérea A matéria orgânica do solo é o resultado líquido da deposição de resíduos e de sua decomposição.  C SOM = C Ingr – k.(C SOM ) CO 2 CO 2 CO 2 CO 2 CO 2 CO 2 Carbono no solo Coeficiente de decomposição Adaptado de BODDEY (2009) RELAÇÃO C:N (10-12:1)

66. Cronosseqüências Estoques do Carbono do solo sob pastagens produtivas de Brachiaria spp., e a vegetação nativa 1 Tarré et al (2001) ; 2 Bráz (2005) ; 3 Oliveira et al (2006) ; 4 Santos (2005) ; 5 Silva et al (2004). Adaptado de BODDEY (2009)

67. Considerações Estoque / Seqüestro de Carbono em Pastagens 1. Existem poucos estudos de longo prazo de pastagens em qualquer região/bioma no Brasil. Resultados deste tipo de estudo são muito mais confiáveis de estudos de cronossequências. 2. Cronossequências podem enganar, e só estudos feitos com os maiores cuidados podem quantificar o potencial de acúmulo de C do solo sob pastagens. 3. Em todos estudos feitos em cronossequências até hoje faltam dados de taxas de lotação e manejo animal. A maioria também não tem informações sobre o número de anos desde seu estabelecimento; 4. Recuperação de pastagens  Seqüestro de carbono é variável e limitado a um determinado período de tempo. 1 Adaptado de Robert BODDEY (2009)

68. Tempo Carbono do solo Acumulação de C no solo é finita, mas o potencial depende do histórico, textura, clima, produção etc. N 2 O e CH 4 Novo equilíbrio Cumulativas Mais estudos são necessários Adaptado de BODDEY (2009) POTENCIAL: 0,5 a 2,5 t CO2 / ha / ano

69. Fertilizantes, excretas e resíduos NH 4 + NO 3 - N 2 O N 2 Produção de N 2 O nas pastagens Desnitrificação Redução da aeração do solo Uma molécula produz um efeito estufa igual ao de 310 moléculas de CO 2 Bruno ALVES (2009) Fatores de emissão no Brasil são inferiores ao default do IPCC (1/3)

70. NO 3 - - Lixiviação Bruno ALVES, 2009 Desnitrificação N 2 O Gás de efeito estufa

71. Intensificação dos sistemas de produção Suplementação com grãos Redução das emissões Entéricas (CH 4 ) por unidade de produto Aumentos nas emissões de N 2 O Emissões associadas com a fase agrícola Emissões de CH 4 pelos dejetos Biodigestores Integração lavoura-pecuária (Alves, B., 2009)

72. Instituto de Zootecnia – APTA / SAA Há ainda uma série de questões para serem resolvidas pela pesquisa, e uma série de tecnologias para serem geradas aos produtores. Futuro?

77. CONFINAMENTO TOTAL E ESTRATÉGICO Tabela 8. Emissão de metano por novilhos mestiços zebuínos alimentados com silagem de sorgo com substituição crescente da matéria seca por concentrado energético, em confinamento. Fonte: Adaptado de Berchielli et al. (2003), Pedreira (2004), Primavesi et al. (2004c). Concentrado PV ------ MSI ------ ------------------- emissão de CH 4 ------------------- (%) (kg) kg/d % do PV g/d kg/ano g/d/kg de PV % da EBI g/kg de MSI 0 467 A 5,6 C 1,2 c 125 b 46 c 0,27 B 7,3 a 22 a 30 459 A 8,0 B 1,7 b 150 a 55 a 0,33 A 6,2 b 19 b 60 456 A 8,8 A 1,9 a 140 ab 51 b 0,31 a 5,4 c 16 C Media 461 7,4 1,6 138 51 0,30 6,3 19

79. Semeadura simultânea da forrageira Milho e braquiária INTEGRAÇÃO AGRICULTURA E PECUÁRIA – PLANTIO DIRETO

80. INTEGRAÇÃO AGRICULTURA E PECUÁRIA

81. Produção Integrada (lavoura + pecuária) + floresta PORFÍRIO (2009)

82. Integração Agrosilvipastoril Qual será o desempenho da planta forrageira (gramínea e leguminosa) nesta nova condição de sombreamento parcial?

83. Integração Agrosilvipastoril Qual será o desempenho do ANIMAL nesta nova condição de sombreamento parcial? Sanidade? Bem estar?

85. PRODUÇÃO INTEGRADA ENTRE BOVINOS E MADEIRA PORFÍRIO (2009)

89. Equipe técnica básica: Alexandre Berndt – IZ / SAA Flávia Andrade – IZ / SAA Guilherme Alleoni – IZ / SAA João José Demarchi – IZ / SAA Luciana Gerdes - IZ / SAA Maria Teresa Colozza - IZ / SAA Rosana Possenti – IZ / SAA Sila Carneiro da Silva – ESALQ/USP Magda Lima – EMBRAPA / CNPMA Odo Primavesi – EMBRAPA / CPPSe Rosa Frighetto – EMBRAPA / CNPMA