Antigos experimentos didáticos

Área desativadas:

Área Didática Agroecológica Experimental (ADAE) e
Área Didática Agroecológica Geradora de Hipóteses (ADAGH)
na Fazenda Experimental da Ressacada, UFSC

 

A industrialização da agricultura atual tem trazido aumentos significativos na produção de alimentos. Porém, evidências inequívocas indicam que esta forma de agricultura dependente de agroquímicos e outros insumos externos é energeticamente ineficiente e compromete diversos serviços ecossistêmicos importantes para a sociedade, incluindo a qualidade da água, mitigação de mudança climática, conservação da biodiversidade e do potencial produtivo dos solos, produção contínua de uma variedade de produtos saudáveis para atender a demanda regional etc. Estimativas globais sugerem que, na ausência de insumos agroquímicos, plantas invasoras representariam a principal causa de perdas econômicas na agricultura.

Por consequência, uma agricultura sustentável menos dependente de agroquímicos precisa urgentemente desenvolver sistemas de cultivo produtivos e ecologicamente resistentes à invasão por plantas espontâneas que simultaneamente proveem múltiplas funções ecossistêmicas. O grande número de espécies de cultivos e espontâneas inviabilizaria a solução desse problema apenas através de experimentos agronômicos. A abordagem da ecologia de atributos funcionais vegetais tem o potencial de avançar o entendimento dos mecanismos ecofisiológicos da complementariedade entre cultivos consorciados multifuncionais, e da invasão de plantas espontâneas, adaptáveis a qualquer agroecossistema.

Dessa maneira, a presente proposta visa investigar os mecanismos ecológicos da complementariedade entre cultivos consorciados em relação à sua capacidade produtiva e de provisão de múltiplas funções agroecossistêmicas. Vários experimentos multifatoriais de longa duração de cultivos anuais e perenes, de cobertura, de hortaliças e de sistemas agroflorestais serão conduzidos na Área Didática Agroecológica (ADA) na Fazenda Experimental da Ressacada da Universidade Federal de Santa Catarina em Florianópolis/SC. Serão avaliados os efeitos da identidade, composição, diversidade de espécies e diversidade funcional de cultivos sobre o seu desempenho, sobre a complementariedade entre nichos ecológicos de tipos funcionais de cultivos e de plantas espontâneas, e sobre múltiplas funções ecossistêmicas. Atributos funcionais vegetativos e reprodutivos serão utilizados para predizer quais tipos funcionais de cultivos precisariam ser integrados nos consórcios para torná-los mais produtivos, mais resistentes à invasão por espontâneas e mais capazes de cumprir simultaneamente múltiplas funções ecossistêmicas e socioeconômicas.

Desta maneira, o projeto visa integrar a geração e sistematização de conhecimento ecológico fundamental e aplicado. Espera-se contribuir para o desenvolvimento de consórcios agrícolas multifuncionais que ocupem os nichos ecológicos vagos, tornando-os mais eficientes no uso de recursos e mais resistentes à invasão por plantas espontâneas. Tais resultados poderão trazer diversos benefícios à atividade agrícola, especialmente no Estado de Santa Catarina e outras regiões do mundo que se baseiam na pequena propriedade com emprego de mão-de-obra familiar, por serem modos de produção particularmente compatíveis com policultivos multifuncionais.

 

Metas de longo prazo

Estabelecer uma infraestrutura permanente para experimentação contínua agroecológica que facilite:

  1. Um processo cíclico de gerar e testar hipóteses de pesquisa;
  2. A integração interdisciplinar de pesquisas entre professores de várias áreas de conhecimento;
  3. A formação de uma equipe interdisciplinar de pesquisa-ensino-extensão;
  4. A capacitação e o aperfeiçoamento discente em todas as fases da pesquisa agroecológica (planejamento, execução, monitoramento, interpretação, e comunicação em eventos e periódicos científicos e de ampla circulação);
  5. A interação de estudantes e pesquisadores de diferentes níveis de formação e experiência (estudantes de aulas práticas de graduação, iniciação científica, TCC, mestrado, doutorado, pós-doutorado, pesquisadores);
  6. Respostas a perguntas ecológicas fundamentais e aplicadas para viabilizar a produção agrícola e florestal ao longo prazo, com um mínimo de insumos externos, sem uso de agroquímicos, mantendo ou aumentando a fertilidade do solo e fornecendo uma diversidade de outras funções agroecossistêmicas;
  7. Uma produção contínua, diversificada, voltada para atender a demandas locais.

Objetivos específicos de pesquisa no curto prazo

Analisar em equipe interdisciplinar os efeitos de diferentes componentes da biodiversidade de cultivos sobre:

a)      O desempenho dos cultivos (safras, saúde, sincronização com demandas locais por produtos colhidos);

b)      A dinâmica e nichos ecológicos de plantas espontâneas,

c)      Funções ecossistêmicas do solo,

…diferenciando os efeitos:

  1. da riqueza vs. composição de espécies de cultivos,
  2. da diversidade funcional de atributos (functional trait diversity), e
  3. da aplicação de composto de resíduo orgânico proveniente de coleta seletiva sobre comunidade de plantas espontâneas.

 

Áreas da Agroecologia na Faz. Ressacada

Com o fim de implementar e manter um processo cíclico de gerar e testar hipóteses de pesquisa de longa duração foram implantadas duas áreas adjacentes dentro da Fazenda, em conjunto chamadas “Área Didática Agroecológica (ADA)” (cf. Fig. 1a):

Localização ADAE+ADAGH na Faz. Ressacada (earth.google.com)

Fig. 1a: Localização da Área Didática Agroecológica Experimental (ADAE) e da Área Didática Agroecológica Geradora de Hipóteses (ADAGH) na Fazenda Experimental da Ressacada (CCA/UFSC) no bairro Tapera, Florianópolis, SC (data da imagem anterior ao início do projeto: 2011; fonte: www.google.com/earth, MapLink, TeleAtlas, DigitalGlobe).

1)      Área Didática Agroecológica Experimental (ADAE):

A ADAE tem o objetivo de prover áreas experimentais replicadas com parcelas permanentes de Pesquisa agro-Ecológica de Longa Duração, com delineamento experimental robusto para testar hipóteses de jeitos que permita interpretações generalizáveis.  A área da ADAE mede aprox. 7500 m2 (Fig. 1b).   Atualmente tem 2 experimentos de pesquisa agroecológica de longa duração em andamento:

ADAE-Anuais  objetiva testar os efeitos da composição e diversidade de cultivos de cobertura de inverno sobre a produção de alimentos e múltiplas funções ecossistêmicas

ADAE-Sul: objetiva testar os efeitos da composição funcional de policultivos funcionais sobre  a produção de alimentos e múltiplas funções ecossistêmicas

2)      Área Didática Agroecológica Geradora de Hipóteses (ADAGH): Os objetivos principais da ADAGH são de:

a)      Testar e adaptar material vegetal a campo e a construção gradual de um banco de germoplasma vivo adaptado às condições edafoclimáticas da Fazenda,

b)      Gerar hipóteses específicas para serem testadas em experimentos com delineamentos experimentais robustos na ADAE.

A ADAGH foi implantada conforme projeto aprovado pelo colegiado do Depto. de Fitotecnia, dentro do arboreto de árvores nativas em fase inicial de estabelecimento sob a responsabilidade do Prof. Fantini (FIT/CCA). A área mede aprox. 5000 m2, contando com 20 linhas de árvores de 19 espécies arbóreas nativas do bioma Mata Atlântica. As mudas foram transplantadas no local em 2009, espaçadas entre si em 3m, e entre linhas em 3m. Na primeira fase será implantada uma sub-área de 700 m2 na zona nornoroeste (NNO) do arboreto. Entre as linhas e dentro das linhas de árvores foram implantados culturas anuais e perenes (Lima et al. 2012).

 

Fig. 1b: Foto de satélite de 13 de março de 2014 (2 anos depois do início do projeto) da Área Didática Agroecológica Experimental (ADAE) na Faz. Experimental da Ressacada (© CNES/Astrium/Google).

Componentes conceituais didáticos

Ao longo prazo a meta no projeto é transmitir conceitos e práticas de planejamento, implantação, monitoramento e adaptação dos sistemas anuais e agroflorestais. Com o progresso do projeto será diversificado o conteúdo de práticas de manejo e processos ecossistêmicos manejados. Dadas as condições ambientais atuais e inerentes do local, as atividades iniciais se concentrarão em questões ilustradas na Tabela 1.

Tabela 1: Exemplos de conceitos, desenhos e práticas de manejo a serem estudados no longo prazo.

Questão

Assuntos a ser estudados

Adaptação às condições locais

Efeitos de respostas a condições anóxicas, de acidez, infertilidade e limitações físicas do solo

Melhoramento de fertilidade biológica do solo

Adubos verdes, rotações, consórcios complementares e sucessão agroflorestal

Manejo de competição aérea e subterrânea

Desenhos e manejo de consórcios complementares e sucessão agroflorestal

Manejo integral da saúde do cultivo

Desenhos e manejo de consórcios complementares e sucessão agroflorestal

Viabilidade de implantação e manutenção

Contabilização da produção por mão-de-obra, por insumos, por unidade espacial implantada (análises de emergia)

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