O uso da modelagem agrícola para o entendimento das causas da lacuna de produtividade e quantificação do potencial de intensificação sustentável da soja no Brasil

Autor(es)

Evandro Henríque Figueiredo Moura da Silva

• Tipo de documento: Tese de Doutorado
• Imprenta: Piracicaba.
• Instituição: Universidade de São Paulo (USP). Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz (ESALA/BC)
• Data de defesa: 2021-12-07

Membros da banca

Fábio Ricardo Marin; Felipe Gustavo Pilau; Thieres George Freire da Silva

• Orientador: Fábio Ricardo Marin

Resumo

As projeções de demanda de alimentos apontam para a necessidade de aumento substancial na oferta de soja (Glycine max L.). A soja é a principal fonte de proteína alimentar, e o Brasil corresponde a 37% (com base na safra 2020/2021) da produção mundial; sendo o maior produtor e exportador da cultura. A produção brasileira de soja é distribuída em ambientes tropicais (60%) e subtropicais (40%). Espera-se que a intensificação agrícola propicie aumentos substanciais na produção de alimentos nas áreas produtivas já existentes, com os menores custos ambientais globais possíveis. Esta tese de doutorado estimou a produtividade potencial da soja em ambientes tropicais e subtropicais associados ao manejo de água e nitrogênio (N), usando análise de dados de campo e modelagem agrícola. No Capítulo 1, uma estrutura conceitual foi desenvolvida para compreender os fatores de produtividade potencial da cultura para os sistemas de cultivo de soja no Brasil. Prospectou-se os fatores hídricos no Capítulo 2, usando dados de campo e modelagem agrícola para avaliar o balanço hídrico do solo, métodos de evapotranspiração e evaporação da água do solo e produtividade da água. Cenários de longo prazo foram simulados para determinar o impacto do manejo sustentável da água, sob diferentes regimes de irrigação, textura do solo e práticas de cultivo no desenvolvimento da soja. O Capítulo 3 focou nos efeitos da fertilização nitrogenada no crescimento da soja, produtividade de grão e concentração de proteína e óleo usando doses de nitrogênio (N) em condições de escassez e com pleno suprimento hídrico, em treze experimentos conduzidos em importantes regiões produtoras do Brasil. Também foi explorado cenários de longo prazo para avaliar o manejo de N na soja. As principais descobertas nos Capítulos 2 e 3 foram: (i) o modelo CROPGRO-Soybean foi uma ferramenta útil para analisar o manejo da água e do N na soja em ambientes tropicais e subtropicais; (ii) o método de evapotranspiração de FAO- 56 Penman-Monteith (PM) combinado com o método de Ritchie de evaporação da água do solo em dois estágios forneceram simulações mais acuradas; e (iii) a fertilização com N proporcionou aumentos substanciais na concentração de proteína da semente, apesar de ter apresentado resposta marginal ou nula em relação a produtividade. No Capítulo 4 estimou-se a produtividade potencial limitada por água YP-W e a produtividade potencial (YP) usando a calibração de cultivares e as configurações do modelo obtidas nos Capítulos 2 e 3; definindo-se dezesseis zonas agroclimáticas (CZs) estrategicamente selecionadas para representar a produção brasileira de soja. Também se estimou a lacuna de produtividade (YG), eficiência climática (EC) e eficiência agrícola (EA) para todos os CZs. Quantificou-se um YP-W médio de 4.684 kg ha-1, YP de 5.441 kg ha-1 , YG de 3.092 kg ha-1, EC de 78% e EA de 50%. Em 26% da área de soja no Brasil a EC < 95%, para esta área, melhorias na distribuição da densidade do comprimento da raiz e práticas de plantio direto podem contribuir para a redução média de 20% no consumo de água irrigada. Esta tese destacou a importância de melhorar o manejo agrícola da soja em condições tropicais e subtropicais para atender à segurança alimentar com sustentabilidade ambiental. (AU)

• Processo FAPESP: 17/23468-9 - Quantificação do potencial de intensificação sustentável da soja brasileira: produtividade potencial e eficiência de produção agrícola
• Beneficiário: Evandro Henrique Figueiredo Moura da Silva
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado