Potencial da irrigação por inundação intermitente em mitigar as emissões de gases de efeito estufa de cultivares de arroz

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2024
Autor(a) principal: Silva, Giovana Tavares
Orientador(a): Scivittaro, Walkyria Bueno
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Tese
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Federal de Pelotas
Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Manejo e Conservação do Solo e da Água
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Brasil
Palavras-chave em Português:
Área do conhecimento CNPq:
Link de acesso: http://guaiaca.ufpel.edu.br/xmlui/handle/prefix/15702
Resumo: O cultivo de arroz irrigado é responsável por emissões significativas de gases de efeito estufa (GEE), principalmente metano (CH₄). Isso ocorre principalmente nas lavouras que utilizam o sistema irrigado por inundação contínua, que mantém o solo saturado durante quase todo o ciclo de cultivo do arroz. A inundação do solo cria condições ideais para a atividade de microrganismos metanogênicos, que decompõem a matéria orgânica no solo, liberando CH4. As lavouras de arroz também contribuem para a emissão de outros GEE, como o dióxido de carbono (CO₂) e o óxido nitroso (N₂O), mas em menor quantidade. O sistema de irrigação por inundação intermitente, que alterna períodos de solo inundado e drenado durante o ciclo de cultivo do arroz, pode constituir-se em estratégia para mitigar as emissões de GEE da lavoura de arroz, particularmente CH4. Este trabalho foi desenvolvido com o objetivo de avaliar potencial e a intensidade de emissão de GEE de cultivares de arroz sob irrigação por inundação contínua e intermitente. O estudo foi realizado nas safras agrícolas 2019/2020 a 2021/2022, em Planossolo, na Estação Experimental Terras Baixas da Embrapa Clima Temperado, em Capão do Leão, RS. Ao longo das três safras, avaliaram-se quatro cultivares convencionais de arroz irrigado (BRS Pampa CL, BRS A705, BRS Pampeira e BRS 358) e duas cultivares híbridas (XP 113 e XP 117). As emissões de GEE foram medidas pelo método da câmara estática fechada. Avaliaram-se os fluxos e emissões sazonais de CH4 e N2O e o desempenho produtivo do arroz irrigado. Calcularam-se, ainda, o potencial de aquecimento global parcial (PAGp) da cultura, considerando-se potenciais de aquecimento global do CH4 e N2O em relação ao CO2, respectivamente de 28 e 265, e a intensidade de emissão da cultura (PAGp/RG), que relaciona o PAGp ao rendimento de grãos (RG). As principais diferenças nas emissões de CH4 estiveram associadas ao sistema de irrigação do arroz, sendo maiores sob inundação contínua, relativamente à inundação intermitente. Picos maiores de emissão de CH4 ocorreram no período compreendido entre o emborrachamento e início da floração do arroz. As emissões sazonais de CH4 e o PAGp foram superiores sob irrigação por inundação contínua, relativamente à inundação intermitente, não se verificando efeito do sistema de irrigação sobre as emissões totais de N2O. As cultivares de arroz irrigado diferiram quanto ao potencial de emissão de CH4 e ao PAGp, bem como à tolerância ao estresse hídrico proporcionado pela intermitência da irrigação. De forma geral, as cultivares que associam ciclo biológico precoce e elevado potencial produtivo apresentaram maior potencial mitigador de emissão de GEE e do PAGp. O sistema de irrigação por inundação intermitente mostra-se uma alternativa promissora para reduzir as emissões de GEE e o potencial de aquecimento global da lavoura de arroz nas condições de cultivo das terras baixas do Rio Grande do Sul. Contudo, a adoção dessa técnica requer um manejo criterioso, considerando a interação entre o manejo da água e a adubação nitrogenada, evitando incrementos substanciais nas emissões de N₂O e estresses por déficit hídrico e garantindo a sustentabilidade da produção.
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spelling 2025-04-15T20:28:37Z2025-04-15T20:28:37Z2024-10-25SILVA, Giovana Tavares. Potencial da irrigação por inundação intermitente em mitigar as emissões de gases de efeito estufa de cultivares de arroz. 2024. 79 f. Tese (Doutorado em Manejo e Conservação do Solo e da Água) – Faculdade de Agronomia Eliseu Maciel, Universidade Federal de Pelotas, Pelotas, 2024.http://guaiaca.ufpel.edu.br/xmlui/handle/prefix/15702O cultivo de arroz irrigado é responsável por emissões significativas de gases de efeito estufa (GEE), principalmente metano (CH₄). Isso ocorre principalmente nas lavouras que utilizam o sistema irrigado por inundação contínua, que mantém o solo saturado durante quase todo o ciclo de cultivo do arroz. A inundação do solo cria condições ideais para a atividade de microrganismos metanogênicos, que decompõem a matéria orgânica no solo, liberando CH4. As lavouras de arroz também contribuem para a emissão de outros GEE, como o dióxido de carbono (CO₂) e o óxido nitroso (N₂O), mas em menor quantidade. O sistema de irrigação por inundação intermitente, que alterna períodos de solo inundado e drenado durante o ciclo de cultivo do arroz, pode constituir-se em estratégia para mitigar as emissões de GEE da lavoura de arroz, particularmente CH4. Este trabalho foi desenvolvido com o objetivo de avaliar potencial e a intensidade de emissão de GEE de cultivares de arroz sob irrigação por inundação contínua e intermitente. O estudo foi realizado nas safras agrícolas 2019/2020 a 2021/2022, em Planossolo, na Estação Experimental Terras Baixas da Embrapa Clima Temperado, em Capão do Leão, RS. Ao longo das três safras, avaliaram-se quatro cultivares convencionais de arroz irrigado (BRS Pampa CL, BRS A705, BRS Pampeira e BRS 358) e duas cultivares híbridas (XP 113 e XP 117). As emissões de GEE foram medidas pelo método da câmara estática fechada. Avaliaram-se os fluxos e emissões sazonais de CH4 e N2O e o desempenho produtivo do arroz irrigado. Calcularam-se, ainda, o potencial de aquecimento global parcial (PAGp) da cultura, considerando-se potenciais de aquecimento global do CH4 e N2O em relação ao CO2, respectivamente de 28 e 265, e a intensidade de emissão da cultura (PAGp/RG), que relaciona o PAGp ao rendimento de grãos (RG). As principais diferenças nas emissões de CH4 estiveram associadas ao sistema de irrigação do arroz, sendo maiores sob inundação contínua, relativamente à inundação intermitente. Picos maiores de emissão de CH4 ocorreram no período compreendido entre o emborrachamento e início da floração do arroz. As emissões sazonais de CH4 e o PAGp foram superiores sob irrigação por inundação contínua, relativamente à inundação intermitente, não se verificando efeito do sistema de irrigação sobre as emissões totais de N2O. As cultivares de arroz irrigado diferiram quanto ao potencial de emissão de CH4 e ao PAGp, bem como à tolerância ao estresse hídrico proporcionado pela intermitência da irrigação. De forma geral, as cultivares que associam ciclo biológico precoce e elevado potencial produtivo apresentaram maior potencial mitigador de emissão de GEE e do PAGp. O sistema de irrigação por inundação intermitente mostra-se uma alternativa promissora para reduzir as emissões de GEE e o potencial de aquecimento global da lavoura de arroz nas condições de cultivo das terras baixas do Rio Grande do Sul. Contudo, a adoção dessa técnica requer um manejo criterioso, considerando a interação entre o manejo da água e a adubação nitrogenada, evitando incrementos substanciais nas emissões de N₂O e estresses por déficit hídrico e garantindo a sustentabilidade da produção.Irrigated rice cultivation is responsible for significant greenhouse gas (GHG) emissions, mainly methane (CH₄). This occurs mainly in crops that use the continuous flooding system, which keeps the soil saturated throughout almost the entire rice growing cycle. Flooding the soil creates ideal conditions for the activity of methanogenic microorganisms, which decompose organic matter in the soil, releasing CH4. Rice crops also contribute to the emission of other GHGs, such as carbon dioxide (CO₂) and nitrous oxide (N₂O), but in smaller quantities. The intermittent flood irrigation system, which alternates periods of flooded and drained soil during the rice growing cycle, can constitute a strategy to mitigate GHG emissions from rice crops, particularly CH4. This study was developed with the objective of evaluating the potential and intensity of GHG emissions from rice cultivars under continuous and intermittent flood irrigation. The study was carried out in the 2019/2020 to 2021/2022 agricultural harvests, in Planossolo, at the Terras Baixas Experimental Station of Embrapa Clima Temperado, in Capão do Leão, RS. Over the three harvests, four conventional irrigated rice cultivars (BRS Pampa CL, BRS A705, BRS Pampeira and BRS 358) and two hybrid cultivars (XP 113, XP 117) were evaluated. GHG emissions were measured by the closed static chamber method. Seasonal CH4 and N2O fluxes and emissions and the productive performance of irrigated rice were evaluated. The partial global warming potential (GWP) of the crop was also calculated, considering the global warming potentials of CH4 and N2O in relation to CO2, respectively 28 and 265, as well as the crop's emission intensity (GWP/RG), which relates GWP to grain yield (RG). The main differences in CH4 emissions were associated with the rice irrigation system, being higher under continuous flooding compared to intermittent flooding. The highest emission peaks occurred in the period between the booting and the beginning of rice flowering. Seasonal CH4 emissions and GWP were higher under continuous flooding irrigation compared to intermittent flooding, with no effect of the irrigation system on total N2O emissions. Irrigated rice cultivars differed in terms of CH4 and GWP emission potential, as well as in tolerance to water stress caused by intermittent irrigation. In general, cultivars that combine an early biological cycle and high production potential have a greater potential to mitigate GHG emissions and GWP. The intermittent flood irrigation system is a promising alternative to reduce GHG emissions and the global warming potential of rice crops in the lowlands of Rio Grande do Sul. However, the adoption of this technique requires careful management, considering the interaction between water management and nitrogen fertilization, avoiding substantial increases in N₂O emissions and stress due to water deficit and ensuring the sustainability of production.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESporUniversidade Federal de PelotasPrograma de Pós-Graduação em Manejo e Conservação do Solo e da ÁguaUFPelBrasilCC BY-NC-SAinfo:eu-repo/semantics/openAccessCIENCIAS AGRARIASAGRONOMIAArroz irrigadoGenótipoIrrigação por inundação intermitenteMetanoÓxido nitrosoIntensidade de emissãoPotencial da irrigação por inundação intermitente em mitigar as emissões de gases de efeito estufa de cultivares de arrozPotential of Intermittent Flood Transparency in Mitigating Greenhouse Gas Emissions from Rice Cultivarsinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesishttp://lattes.cnpq.br/7553305624871958http://lattes.cnpq.br/7090419604571199Sousa, Rogério Oliveira dehttp://lattes.cnpq.br/0190845387852451Scivittaro, Walkyria BuenoSilva, Giovana Tavaresreponame:Repositório Institucional da UFPel - Guaiacainstname:Universidade Federal de Pelotas (UFPEL)instacron:UFPELORIGINALtese_giovana_tavares_silva.pdftese_giovana_tavares_silva.pdfapplication/pdf981260http://guaiaca.ufpel.edu.br/xmlui/bitstream/prefix/15702/1/tese_giovana_tavares_silva.pdf5aaea9fb7ec2388a4365c2b5b64422e4MD51open accessLICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-867http://guaiaca.ufpel.edu.br/xmlui/bitstream/prefix/15702/2/license.txtfbd6c74465857056e3ca572d7586661bMD52open accessTEXTtese_giovana_tavares_silva.pdf.txttese_giovana_tavares_silva.pdf.txtExtracted texttext/plain149213http://guaiaca.ufpel.edu.br/xmlui/bitstream/prefix/15702/3/tese_giovana_tavares_silva.pdf.txt055c621eda07d0b1d28d9cad1be44692MD53open accessTHUMBNAILtese_giovana_tavares_silva.pdf.jpgtese_giovana_tavares_silva.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1294http://guaiaca.ufpel.edu.br/xmlui/bitstream/prefix/15702/4/tese_giovana_tavares_silva.pdf.jpg52bdb93fd7466f714c7fbfa50f1cbee5MD54open accessprefix/157022025-04-16 03:03:47.103open accessoai:guaiaca.ufpel.edu.br:prefix/15702VG9kb3Mgb3MgaXRlbnMgZGVzc2EgY29tdW5pZGFkZSBzZWd1ZW0gYSBsaWNlbsOnYSBDcmVhdGl2ZSBDb21tb25zLg==Repositório InstitucionalPUBhttp://repositorio.ufpel.edu.br/oai/requestrippel@ufpel.edu.br || repositorio@ufpel.edu.br || aline.batista@ufpel.edu.bropendoar:2025-04-16T06:03:47Repositório Institucional da UFPel - Guaiaca - Universidade Federal de Pelotas (UFPEL)false
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