Eduardo Mariano.

Embora o Brasil seja o maior produtor mundial de cana-de-açúcar (Saccharum spp.), a sustentabilidade na cadeia produtiva precisa ser aperfeiçoada. O aproveitamento do N derivado do fertilizante pela cultura é baixo, situando-se entre 20-30 do N aplicado. O N-fertilizante restante pode ser perdido por diversos mecanismos, onde a emissão de óxido nitroso é preocupante, pois está relacionada ao efeito estufa. O uso de inoculantes contendo microrganismos que promovam a fixação biológica de N (FBN) e promoção de crescimento pode reduzir a dependência de fertilizantes nitrogenados e assim mitigar a emissão desse gás. Hipotetizamos que a inoculação com Methylobacterium symbioticum pode substituir parcialmente a fertilização nitrogenada em cana-de-açúcar em razão da FBN e promoção de crescimento pela bactéria. Estudos recentes apresentaram evidência de que membros do gênero Methylobacterium colonizam a filosfera de plantas e se utilizam de metanol, liberado na síntese de parede celular, como fonte de C e energia. Dentro do vegetal, M. symbioticum teria a habilidade de fixar o N que entra pelos estômatos e também estimular a promoção de crescimento por múltiplos mecanismos. Busca-se identificar se a inoculação com M. symbioticum é capaz de reduzir a dose de N a ser aplicada em cana-de-açúcar e manter ou mesmo elevar os níveis de produtividade de colmos.

As mudanças dos regimes de chuvas têm ocasionado períodos de estiagem que coincidem com a época de semeadura de diversas culturas. Associado a isso, a recente falta de insumos agrícolas principalmente fertilizantes sintéticos, estão impactando diretamente no preço dos alimentos. A semeadura é o momento mais crítico em disponibilidade hídrica e nutrição mineral, onde a escassez de água no solo pode afetar o desenvolvimento da cultura e sua produtividade. Dessa forma, materiais superabsorventes (hidrogéis) vem sendo utilizados como retentores de água no solo, sendo seu uso principalmente na produção de mudas de eucalipto (Eucalyptus spp.) e laranja (Citrus spp.). Seu poder de retenção de água pode variar entre 200-400 vezes seu peso e está ligado diretamente ao material utilizado em sua composição. Estudos demonstram que os hidrogéis podem atuar na liberação gradual de fertilizantes convencionais, reduzindo assim vias de perdas que poderiam afetar sua eficiência de uso pelas plantas. Além disso, não existem trabalhos com recomendações do uso de hidrogel para culturas anuais como o milho (Zea mays L.) e feijão (Phaseolus vulgaris L.) ou forrageiras tropicais (por exemplo, espécies do gênero Brachiaria e Panicum). O objetivo geral desta proposta é validar a utilização de uma nova geração de superabsorventes, os hidrogéis de polissacarídeos nanocompósitos, como ferramentas de aumento da resistência ao estresse hídrico simultaneamente ao controle de liberação de nutrientes para culturas anuais (onde o milho e feijão serão considerados cultura modelo). O projeto está dividido em três pacotes de trabalhos: 1) desenvolver um hidrogel nanocompósito de carboximetilcelulose, a partir de resultados preliminares bem-sucedidos da Embrapa, modificado com fontes de micronutrientes na forma de óxidos (ZnO e SeO2), e validar seu uso associado a fontes de nitrogênio (N) e fósforo (P) e sua validação na atenuação dos efeitos do estresse hídrico; 2) descrever a influência destes materiais na dinâmica de liberação para o solo e absorção dos nutrientes pelo milho por meio de traçadores isotópicos (15N e 33P); e 3) avaliar a viabilidade técnica e econômica da aplicação destes materiais, incluindo a possibilidade de biofortificação de feijão pela absorção do Se e Zn oriundos dos modificantes óxidos. Além disso, essa proposta está pautada nos Objetivos de Desenvolvimento Social (ODS) da ONU e também busca auxiliar na consolidação da carreira do proponente. Para isso, conta com a parceria de duas instituições brasileira (EMBRAPA e USP), além de uma universidade britânica (Universidade de Bangor). As bases desse projeto serão difundidas em disciplinas de graduação e pós-graduação, e proporcionará a formação de recursos em nível de iniciação científica, mestrado e doutorado, visando estabelecer uma linha de pesquisa inovadora.

O objetivo maior desta proposta é consolidar o uso de isótopos estáveis em Ciências
Forenses através de parcerias entre o Instituto Nacional de Criminalística (INC) da Polícia
Federal (PF) e várias instituições de ensino (CENA, UnB, UFRPE, INPA, UFMC, UFRJ). A
principal motivação que moveu esta proposta foi o consenso dentre os proponentes que essa
metodologia forneceria aos órgãos de segurança pública do país uma importante ferramenta
pericial para elucidação de crimes. Dessa forma, este projeto contribuiria para a redução da
impunidade, gerando também maior segurança e eficácia para o sistema de justiça criminal. O
principal objetivo científico seria o desenvolvimento de tecnologias de geração e
aperfeiçoamento de modelos isotópicos de atribuição de origem geográfica, a serem utilizados principalmente, mas não exclusivamente, em rastreamento da origem de: (i) drogas ilícitas
naturais como cocaína e maconha, (ii) remanescentes humanos (ossos e dentes) e (iii) madeiras
extraídas ilegalmente na região amazônica. Justifica-se a escolha dessas áreas pela importância
em termos de casuísticas e impacto no sistema de segurança pública tanto nas esferas federal e
estaduais. O principal objetivo acadêmico desta proposta seria a formação de alunos e técnicos
especializados no uso da metodologia isotópica voltada à Ciência Forense. Finalmente, o
objetivo tecnológico desta proposta seria a consolidação do uso rotineiro de métodos isotópicos
no combate ao crime, inicialmente, através da Polícia Federal; mas como meta de médio a
longo-prazo, incorporar o uso desta metodologia também em órgãos estaduais de segurança.

O etanol de cana é um biocombustível renovável produzido pela fermentação do extrato de cana de açúcar e melaço. O Brasil o maior produtor de etanol de cana e é também o maior produtor de açúcar; cobrindo a cana-de-açúcar uma área de cerca de 10 milhões de hectares, sendo a terceira maior área cultivada, após milho e soja. Olhando para trás, não há dúvida que o etanol produzido no Brasil reduziu significativamente a dependência do petróleo do país, aumentando a segurança energética e contribuindo para o crescimento econômico do país. Nos últimos anos, o aumento no consumo de bioetanol no país e a produção de bioeletricidade a partir de resíduos sólidos cana, também contribuíram para a redução das emissões de gases do efeito estufa (GEE). No entanto, as preocupações crescentes sobre os custos sociais e ambientais associados à produção de etanol em grande escala levaram ao desenvolvimento de indicadores de sustentabilidade ambiental que permitissem quantificar os custos e benefícios dos biocombustíveis para a sociedade. No entanto, o nosso conhecimento sobre os impactos do etanol de cana produzido no Brasil ainda é limitado, especialmente para a água e os solos, e essa falta de conhecimento é um sério obstáculo na avaliação da sustentabilidade de biocombustíveis de cana. Uma das premissas para a sustentabilidade do etanol é que os biocombustíveis não devem exercer pressão extra sobre ecossistemas nativos ou competir com a produção de alimentos, utilizando as melhores terras agrícolas. Essa premissa implica que a expansão das lavouras de biocombustíveis, como a cana, deve prosseguir sem futuros desmatamentos ou sem avançar sobre as culturas alimentares. Uma alternativa que tem sido considerada para evitar desmatamento de vegetação nativa dos biomas brasileiros é expandir culturas energéticas em áreas de pastagens degradadas ou subutilizadas. A fim de liberar pastagens para outros usos, propõe-se que o mesmo número de cabeças de animais, incluindo expansões futuras, sejam alocados em uma área menor. Nós chamamos este processo de "intensificação de pastagens". Essa intensificação deve ser implementada de uma forma que preserve a integridade dos ecossistemas e maximize a prestação de serviços ambientais. Com base nessa discussão anterior, o objetivo deste projeto é avaliar as consequências ambientais de duas mudanças no uso e cobertura do solo que são críticas para o Brasil e para o desenvolvimento da indústria de bioenergia em outras áreas subtropicais e tropicais: a conversão de pastagens para canaviais e, a intensificação das pastagens. Nosso objetivo final é fornecer uma série de práticas de gestão que preservaria a integridade ambiental e maximizar os serviços ecossistêmicos. Mais especificamente, vamos abordar como a intensificação agrícola afeta a dinâmica da água, carbono, nitrogênio e fósforo, e como a poluição (pesticidas) e fragmentação da agricultura afetar ecossistemas funcionamento. Para atingir tal objetivo, propomos o seguir os componentes do projeto: (i) um conjunto de experimentos de campo onde pastagens serão intensificadas para aumentar a produção de produtos animais por unidade de área ou convertidos em canaviais com o objetivo de investigar as mudanças em nutrientes e contaminantes dinâmica; (ii) Estudos em microbacias (100 a 1.000 ha) para avaliar o efeito da intensificação da agricultura sobre a ecologia da paisagem e ciclo da água.

NUCLEUS - Nitrogen Use effiCiency via an integrated SoiL-plant systEms approach for the Uk & BraSil - is a virtual joint centre comprised of twelve top ranked institutes in Brazil and the UK. The centre focuses on enhancing understanding of the key agronomic aspects of nitrogen use efficiency (NUE), improving the synchronicity between plants need for N and soil N availability at an adequate rate and supporting an optimal soil-plant environment that diminishes N losses. More details at http://www.nottingham.ac.uk/nucleus/

A sustentabilidade da produção de biocombustíveis a partir da cana-de-açúcar depende do uso eficiente dos fertilizantes nitrogenados. O desafio é aumentar a produtividade da cana-de-açúcar com menor aporte de fertilizantes sintéticos, aumentando a eficiência de uso do N (EUN). Uma possibilidade é a adoção de sistemas de rotação com leguminosas como a crotalária, porém o custo da técnica é um fator limitante, que pode ser compensado pelo aumento na produtividade e redução da adubação nitrogenada de plantio. Pesquisas indicam potencial em reduzir também a adubação nitrogenada de soqueira, porém estudos em condições brasileiras são escassos. O objetivo será avaliar o impacto da rotação com crotalária na redução da adubação nitrogenada de soqueira. Serão instalados quatro (4) experimentos em soqueiras que receberam manejos distintos na implantação do canavial: (i) com rotação e (ii) sem rotação com crotalária. Após a colheita da cana-planta, serão instalados os tratamentos referentes a doses de N na soqueira: 50, 100, 150 kg ha-1 de N, além de um controle (sem N) e outros dois tratamentos com remoção de 50 e 100% da palha (na dose 100 kg ha-1 N - permitindo avaliar o efeito da remoção de palha na produtividade do canavial e na EUN). Em um experimento, serão instaladas microparcelas com 15N para avaliar a EUN e a recuperação no solo. Os experimentos serão instalados em 2014 e avaliações das transformações do N no solo, produtividade, atributos tecnológicos, absorção e recuperação de N serão realizadas nas duas safras subsequentes (2015 e 2016). O objetivo final será avaliar o potencial da rotação com crotalária em diminuir a demanda de fertilizantes nitrogenados sintéticos para produção de biocombustíveis a partir da cana-de-açúcar.

A necessidade de intensificar a produção agrícola por meio da otimização do uso de insumos, possibilitando ganhos econômicos para o agricultor com redução do impacto ambiental da atividade, é um dos grandes desafios da atualidade. Tal resposta pode ser obtida com o emprego da técnica com traçador isotópico, em que uma fonte nitrogenada (fertilizante) marcada com 15N é adicionada ao sistema, efetuando-se seu balanço. Assim, é possível elucidar muitos aspectos envolvidos na dinâmica do nitrogênio no sistema (solo-planta-atmosfera) em estudo, com a finalidade de proporcionar maior aproveitamento do nutriente pelas culturas. Nesse contexto, este projeto tem como objetivo geral a produção de grânulos de ureia enriquecidos no isótopo estável de 15N e revestimento com ácidos húmicos extraídos de turfa e de leonardita, para viabilizar experimentos na avaliação da eficiência de aproveitamento do N desses insumos por cultivos agrícolas. O projeto será desenvolvido no Centro de Energia Nuclear na Agricultura da Universidade de São Paulo (CENA/USP) no período compreendido entre os anos de 2013 a 2016. Durante esse período serão desenvolvidas as seguintes atividades: 1) Produção de ureia enriquecida em 15N; granulação e revestimento com ácidos húmicos extraídos deturfa e de leonardita: a) Separação isotópica de N (14N e 15N) pelo método de cromatografia de troca iônica em sistema cascata; b) Produção de 15NH3 (g) anidra enriquecida em 15N; c) Síntese de ureia (CO(15NH2)2) marcada com 15N; d) Produção de grânulos de CO(15NH2)2 enriquecidos em 15N; e) Obtenção de CO(15NH2)2 granulada revestida com ácido húmico extraído de turfa e de leonardita e f) Análises físico-químicas e isotópicas (% em átomos de 15N) nos compostos sintetizados e outros insumos. 2) Experimentos em condições controladas de laboratório visando levantamento de parâmetros de desempenho de soluções contendo ureia e ácidos húmicos e em casa de vegetação com cana-de-açúcar. a) Obtenção e caracterização dos ácidos húmicos (AH) extraídos de turfa e de leonardita; b) Experimentos de perdas por volatilização de N-NH3 em laboratório; c) Experimento de avaliação em laboratório de misturas de AH com proporções crescentes de ureia d) Experimentos de casa de vegetação com cana-de-açúcar: absorção radicular e foliar de ureia-15N aplicada em solução com AH. 3) Experimentos em campo com as culturas de cana-de-açúcar e milho visando avaliações de fontes de fluidas de AH, como condicionador de solo, e ureia-15N ou grânulos de ureia-15N revestidas com AH extraídos de turfa e de leonardita. a) Eficiência de uso do N da ureia (15N) associada à aplicação de ácido húmico, como condicionador de solo, em cana-de-açúcar; b) Eficiência de uso do N da ureia (15N) recoberta com ácido húmico extraído de turfa e de leonardita pela cultura de milho. No contexto deste projeto, destaque-se que as tecnologias de produção de compostos enriquecidos com 15N não são repassadas pelos países que a detém, devido a fatores econômicos ou até mesmo estratégicos, tornado-se de fundamental importância seu desenvolvimento no país.

O pós-graduando, durante o curso de doutorado na área de Solos e Nutrição de Plantas da ESALQ/USP, realizou estágio, com carga horária semanal de 6 horas, durante o 2° semestre de 2012, tendo desenvolvido atividades didáticas junto à disciplina Manejo e Conservação do Solo, do Departamento de Ciência do Solo, da Escola Superior de Agricultura "Luiz de Queiroz", aos alunos de graduação, sob a supervisão do Prof. Dr. Jairo Antonio Mazza.

A quantificação do nitrogênio (N) mineralizável do solo é de grande interesse no meio agronômico uma vez que a matéria orgânica é o principal reservatório de N às plantas. A identificação de locais altamente responsivos, moderadamente responsivos e não responsivos ao N, por meio de testes no solo, pode auxiliar no desenvolvimento de um sistema de recomendação sítio-específico para N em cana-de-açúcar, aumentando a sustentabilidade do agroecossistema. O objetivo deste estudo é desenvolver índices de mineralização do N do solo como uma alternativa ao atual sistema de recomendação de adubação nitrogenada em cana-de-açúcar, visando atender os desafios agronômicos e ambientais relacionados ao uso de fertilizantes nitrogenados. Serão selecionados ao menos 15 experimentos de curva de resposta à fertilização nitrogenada de soqueiras de cana-de-açúcar conduzidos em condições de campo entre os anos de 2006 e 2012. Nessas áreas serão coletadas amostras de solo antes da adubação nitrogenada para avaliar diversos métodos de estimativa da disponibilidade de N às plantas, incluindo métodos biológicos (incubação aeróbia e anaeróbia), químicos (KMnO4 acidificado, KMnO4 alcalinizado, KCl 2 mol L-1 a quente, tampão fosfato-borato a pH 11,2, extração com NaHCO3 - 260 nm, fracionamento do N orgânico, Illinois Soil Nitrogen Test e destilação direta) e microbiológicos (mineralização bruta, C da biomassa microbiana e respiração basal). Os resultados dos testes serão correlacionados com a resposta relativa à adubação nitrogenada obtida nos sítios experimentais, em termos de produção de colmos e de açúcar e extração de N. Espera-se que os resultados deste estudo permitam avançar o estado atual do conhecimento sobre os processos de transformação do N no solo e a resposta da cana-de-açúcar à adubação nitrogenada, visando adequar as adubações e manter a cultura como opção sustentável para produção de biocombustíveis.

Descrição: A colheita mecanizada da cana-de-açúcar (Saccharum spp.) sem a queima prévia da palhada (cana-crua) já é uma realidade no setor sucroalcooleiro e uma das preocupações com esse sistema de colheita é com relação ao aproveitamento dos fertilizantes nitrogenados, principalmente da ureia, que é a fonte mais utilizada de nitrogênio (N) e que sofre intensificação nas perdas de N por volatilização, quando aplicada sobre a palhada. Com vista na redução de custos operacionais com a cultura, a tendência atual no sistema cana-crua, após colheita da cana-de-açúcar, está em aplicar os adubos nitrogenados sobre a camada de resíduos culturais (palhada), sem incorporação do fertilizante ao solo. Nesse contexto, objetiva-se com esse projeto avaliar a eficiência agronômica das fontes minerais convencionais de N: nitrato de amônio (NA), ureia (U) e nitrocálcio (NI), por cinco safras agrícolas consecutivas de soqueiras (rebrotas) de cana-de-açúcar, em dois locais com solos arenosos. Nesse sentido estão sendo conduzidos dois experimentos em campo, em delineamento experimental de blocos ao acaso, com quatro repetições. Os tratamentos constam de quatro fontes de N: NA e U na dose de 100 kg ha-1 e NI nas doses de 50, 100, 150 e 200 kg ha-1, além de um tratamento controle (sem aplicação de N-mineral). No quarto ciclo agrícola, em um dos locais, serão instaladas microparcelas com ureia-15N, nitrato de amônio-15N, (15NH4NO3 e NH415NO3) aplicadas sobre a palha com o objetivo de avaliar o aproveitamento do N-fontes/fertilizantes pelas plantas de cana-de-açúcar. Cada uma das fontes enriquecidas com o isótopo de 15N será fornecida na dose de 100 kg ha-1 de N. Serão avaliadas as curvas de respostas da cana-de-açúcar à adubação com doses de N do fertilizante nitrocálcio comparada à dose fixa de 100 kg ha-1 de N de ureia e nitrato de amônio (usando-se a produtividade em TCH e TPH por ciclo agrícola e a acumulada em safras sucessivas), além da concentração e o acúmulo dos macronutrientes na parte aérea, rizomas e na palha residual das plantas e a fertilidade do solo entre os cortes das soqueiras. Também serão conduzidos experimentos em casa de vegetação para avaliar o efeito do fornecimento de fontes de N (amídica, nítrica e amoniacal) sobre a produção e eficiência de aproveitamento dos fertilizantes pela cana-de-açúcar.

Sabendo-se que até o ano de 2014 a queima dos canaviais da região Centro-Sul não será mais permitida e, desta maneira, quantidade significativa de resíduos culturais permanecerão sobre o solo após a colheita da cultura, a qual prejudica a incorporação dos fertilizantes nitrogenados ao solo, e considerando que a principal fonte de N mineral para agricultura brasileira é a uréia, que se aplicada na superfície sobre os resíduos culturais tem sua eficiência agronômica sensivelmente diminuída devido às perdas de N por volatilização, é fato de se perguntar: não seria necessário o desenvolvimento de pesquisas com fontes alternativas de nitrogênio para sistemas de produção de cana-crua, o qual já representa 50% da área colhida da região Centro-Sul e cerca de 70% dos canaviais brasileiros? Considerando-se que a adubação com nitrogênio sempre é realizada no sentido de se obter aumento na eficiência de uso do nitrogênio, considerado os custos financeiros e energéticos das fontes nitrogenadas e os possíveis riscos ambientais envolvidos, este projeto tem como objetivo avaliar a eficiência agronômica das fontes nitrogenadas não convencionais: cloreto de amônio, nitrato de amônio e cálcio e Ajifer na cultura da cana-de-açúcar, comparando-se com os fertilizantes comerciais nitrato de amônio, sulfato de amônio e uréia. Pretende-se, também, avaliar as curvas de respostas da cana-de-açúcar à adubação com doses de N - cloreto de amônio, comparada à da uréia e com nitrato de amônio, e verificar se existe efeito residual do N das fontes nitrogenadas no sistema solo-planta que possam representar ganho em produtividade no ciclo agrícola subseqüente ao da fertilização. Os resultados do projeto com a eficiência de uso de N pela cultura da cana-de-açúcar e de retorno econômico com o insumo alternativo cloreto de amônio poderá indicar sua possível viabilidade de produção nas próprias usinas, aproveitando o dióxido de carbono gerado na queima de fitomassa e na geração de energia.

A expansão do sistema plantio direto (SPD) tem gerado intenso questionamento na área de fertilidade dos solos, principalmente em relação à prática da calagem, que ainda é bastante polêmica e com muitas questões a serem elucidadas. Nesse sentido, o presente trabalho foi conduzido na área experimental da FE/UNESP - Campus de Ilha Solteira, localizada no município de Selvíria - MS, sendo o solo classificado como Latossolo Vermelho distrófico (LVd). No ano agrícola 1999/00, onde houve aplicação de calcário, utilizou-se a dose de 1235 kg ha-1. No ano agrícola 2002/03, aplicou-se ou não uma nova dose de calcário (769 kg ha-1), sendo, quando aplicado, incorporado com arado escarificador ou sem incorporação. Nos anos agrícolas 2003/04 e 2004/05 avaliou-se o efeito residual do calcário aplicado. No ano agrícola de 2005/06, foram mantidos os modos de aplicação de calcário, e onde houve reaplicação de calcário no ano agrícola de 2002/03, reaplicou-se novamente dois diferentes tipos de calcário. Em 2006/07 avaliou-se novamente o efeito residual da calagem. No ano agrícola 2007/08 a cultura do milheto foi semeada em 06/11/07 e a da soja e do milho, semeada em 17/12/07. A variedade de soja utilizada foi a MG/BR - 46 (Conquista) e o híbrido simples de milho utilizado foi o AG 8088. Através dos resultados obtidos pode-se concluir que a reaplicação de até 2250 kg ha-1 de calcário em superfície elevou a massa da matéria seca de milheto em área anteriormente ocupada pela soja; o teor foliar dos macronutrientes no milho não foi afetado pelos tratamentos utilizados; observa-se um incremento no teor foliar de Ca na soja em função da aplicação de até 2250 kg ha-1 de calcário; o milho e a soja não respondem em produtividade à reaplicação de calcário independente do PRNT, e do calcário aplicado na implantação do SPD, no quarto e sétimo ou apenas no sétimo ano agrícola.