Gestão do nitrogênio pode trazer vantagens para os pecuaristas e para o ambiente

Em nossa última análise, intitulada “A agropecuária mundial tem sido eficiente no uso de nitrogênio?”, procuramos abordar, de forma “macro”, a eficiência do uso do nitrogênio na agropecuária mundial. Em síntese, a conclusão foi que embora alguns países estejam avançando rumo a um uso mais eficiente deste nutriente, outros ainda são bastante ineficientes.

Neste presente artigo procuraremos apresentar um enfoque mais “micro” da questão, ou seja, considerando-se a eficiência do uso de nitrogênio em nível de propriedades leiteiras. Para tanto, pesquisamos o que supostamente existe de mais atual na pesquisa mundial a respeito. Selecionamos o trabalho recentemente publicado dos pesquisadores J.M. Powell e C.A. Rotz, do Centro de Pesquisa em Forragem para a Pecuária Leiteira, do Departamento de Agricultura dos Estados Unidos (USDA). Portanto, ressaltamos que os resultados que serão apresentados aqui referem-se exclusivamente às condições da pecuária leiteira norte-americana, de modo que sua extrapolação para a pecuária brasileira deve ser vista com as devidas ressalvas.

Antes de iniciarmos, nunca é demais relembrar que o nitrogênio é o principal componente da nutrição vegetal e, consequentemente, da produção animal também. Sua importância reside no fato de que ele é elemento químico crucial para a formação de proteínas (vegetais e animais). Na sua forma natural é o gás mais abundante do planeta terra, porém, na prática, acaba sendo o nutriente mais escasso e limitante da produção agropecuária da maioria das culturas, pois sua absorção pelas plantas - nas quantidades requeridas pelas produções comerciais - não é um processo muito simples. Por outro lado, também é um dos principais causadores de danos ambientais (poluição), por diversos mecanismos químicos que não caberiam ser discutidos nesta ocasião.

A pesquisa desenvolvida por Powell e Rotz considerou duas propriedades leiteiras, que chamaremos de Fazenda 1 (ou FZ1) e Fazenda 2 (ou FZ2), na região centro-sul do Estado de Wisconsin. Ambas trabalham com 500 unidades animais (UA), que representaria algo como 250 vacas adultas e 190 novilhas e bezerras para reposição. A produção média de leite é de 10.000 litros por vaca ano. Em outras palavras, são propriedades de tamanhos equivalentes, quando considerada a dimensão dos seus rebanhos. Os animais recebem a chamada “dieta completa” e são mantidos em freestall. Suas dietas contém o mesmo nível de proteína bruta. Ambas utilizam o esterco animal como fertilizante para as lavouras. A principal diferença entre elas é a área disponível para os cultivos vegetais. Uma rápida descrição das propriedades é apresentada a seguir:

FZ1: Produz forragem e grãos em quantidade suficiente para seu rebanho, comprando no mercado apenas suplementos proteicos. Produz 190 ha de milho (para silagem e grão) e 70 hectares de alfafa para silagem. Faz uso de fertilizante comercial para suprimento de nitrogênio, apesar de também fazer rotação de cultura com a alfafa (que por ser uma leguminosa, naturalmente adiciona nitrogênio ao solo). Apresenta lotação média de 1,9 UA/ha.

FZ2: Produz apenas forragem, comprando todo o grão e suplemento proteico necessários para o rebanho. Produz 90 ha de milho para silagem e 70 ha de alfafa para silagem. Não compra fertilizante com nitrogênio, pois a rotação do milho com a leguminosa é suficiente para o suprimento do milho. Apresenta lotação média de 3,1 UA/ha.

Detalhes técnicos mais específicos da produção vegetal e da nutrição dos animais podem ser obtidos no trabalho original, bem como dos tipos de solos das fazendas (que são importantes principalmente para as perdas de nitrogênio).

Como resultados mais relevantes encontrados pelos pesquisadores, nós podemos mencionar:

Na FZ1 a proteína comprada (na forma de grãos e suplementos) representa 23% do total do N consumido. Já na FZ2 a proteína comprada (na forma de grãos e suplementos) representa 28% do total do N consumido. Na Tabela 1 são apresentadas as quantidades de cada uma das fontes de nitrogênio.

Tabela 1. Quantidade e origem do N manejado por hectare de milho nas fazendas


O manejo do esterco é mais desafiador na FZ2, que apresenta uma quantidade de aplicação de 363 kg/ha de milho, enquanto na FZ1 esta quantidade é de 172 kg/ha de milho.

A eficiência geral no uso do nitrogênio (EUN) nas duas fazendas foi praticamente a mesma, em torno de 50%. Em outras palavras, utilizou-se, efetivamente, apenas a metade do nitrogênio disponibilizado, sendo a outra metade perdida para o ambiente. As perdas anuais de amônia (NH3) também foram semelhantes nas duas fazendas, ao redor de 28 kg de N/UA. Tais similaridades são explicadas pelo mesmo tamanho de rebanho, nível de proteína bruta na dieta, sistema de alojamento dos animais e coleta de esterco. Porém, como a área de terra da FZ2 é menor, a perda de amônia por hectare é bem maior também, tendo sido estimada em 88 kg de N/ha, contra 54 kg N/ha da FZ1.

Em cima dessas realidades para as duas fazendas, os pesquisadores utilizaram uma ferramenta de análise chamada Integrated Farm System Model (sua tradução poderia ser “Modelo para Sistema de Fazenda Integrada” - cujo manual completo pode ser acessado aqui) para mensurar e analisar o impacto da redução da aplicação de N sobre a rentabilidade das fazendas e sobre as perdas de N para o ambiente (ou seja, o impacto ambiental).

Para termos uma ideia, a recomendação de adubação de N para o milho na região considerada pelos pesquisadores gira entre 118 kg N/ha e 162 kg N/ha. Eles simularam uma redução de apenas 20 kg N/ha, ou seja, uma redução entre 17% e 12%. A sua hipótese era de que essa redução não deveria prejudicar a produtividade do milho, sem prejudicar, por conseguinte, a rentabilidade da fazenda, mas provocaria ganhos ambientais evidentes (redução nas emissões de N nas suas diferentes formas). Os seus resultados mostraram que a hipótese pode ser verdadeira.

Os pesquisadores evidenciaram, ainda, que o aumento do percentual de proteína bruta (que está diretamente relacionado com a quantidade de N) nas dietas só responde positivamente até um determinado ponto, a partir do qual, não gera ganhos de produtividade, mas apenas quantidades crescentes de N para a natureza (poluição). O ajuste preciso da quantidade de proteína bruta e energia na dieta são fundamentais para reduzir as emissões de amônia (NH3) e óxido nitroso (N2O), sendo este último um dos gases com efeito mais prejudicial sobre a camada de ozônio (um gás provocador do efeito estufa, muito mais danoso que o gás carbônico e mesmo que o metano).

Em termos econômicos, a redução de 20 kg N/ha implicaria em redução no custo de aquisição do fertilizante, mas provavelmente seria compensada pela necessidade de maior suplementação proteica para compensar o nível de proteína bruta na silagem do milho. Como resultado final, eles encontraram que isso levaria a uma redução de margem entre US$ 10 a US$ 16 por vaca. Isso, considerando uma fazenda com o nível de proteína bruta nas dietas bastante balanceada. Porém os autores comentam que vários outros estudos mostram que grande parte das fazendas do estado de Wisconsin estão com o nível de proteína bruta na dieta acima do que seria o satisfatório. E, para esses casos, esse nível de redução de fertilizantes à base de nitrogênio traria ganhos econômicos e ambientais evidentes para os pecuaristas.

Mesmo para as fazendas que estão com o nível de proteína bruta ajustado é interessante observar que já está sendo discutida, nos EUA, a possibilidade de se compensar essas supostas pequenas perdas econômicas com algum prêmio que seria pago aos produtores. Ou seja, um prêmio, por parte dos laticínios, para os pecuaristas que usarem dietas com menor percentual de proteína bruta (dietas melhor balanceadas). Mal comparando, seria uma lógica de valorização semelhante ao pagamento por qualidade do leite que já é realidade. Os estudos e discussões nesse sentido ainda estão no início, mas já começaram por lá.

Em síntese, a gestão do nitrogênio é uma área da produção animal que cada vez mais deverá ser trabalhada, pois nela reside a possibilidade de ganhos econômicos e ambientais. E, ao que tudo indica, a principal filosofia dessa gestão será a consideração da fazenda como um todo, ou seja, a integração entre a produção animal e vegetal no local.

O uso de leguminosas continua sendo uma das principais estratégias, porém sua competitividade agronômica em comparação ao milho, por exemplo, ainda deixa a desejar. É assim nos EUA e no Brasil também. Pesquisas científicas no sentido de se adaptar leguminosas para o nosso clima e nossos solos são fundamentais. E isso não é utopia! Se conseguimos adaptar a planta da soja, que originalmente é de clima temperado, para o nosso cerrado brasileiro, por que não conseguiremos com outras leguminosas que podem servir de forragem?

Um manejo mais adequado do esterco é outra estratégia que pode ser útil. Em função do seu manejo, as reações químicas (“rotas”) pelas quais passa o nitrogênio, são totalmente distintas: umas geram resíduos mais poluentes; outras, nem tanto. Tecnologias como a biodigestão, por exemplo, podem ser aliadas ao produtor e ao ambiente.

Apesar de sua complexidade, a “gestão do nitrogênio” deverá ser vista cada vez mais com bons olhos por toda a cadeia de lácteos: pode trazer ganhos aos produtores e ao ambiente também. E, em última instância, para a sociedade de uma forma geral.

Referência utilizada:

Powell, J.M.; Rotz, C.A. Measures of Nitrogen Use Efficiency and Nitrogen Loss from Dairy Production Systems. Journal of Environmental Quality, v.44, p.226-244, 2015. Disponível em: https://dl.sciencesocieties.org/publications/jeq/abstracts/44/2/336