Impacts of scenarios RCP4. 5 and RCP8. 5 on plant physiology in Tapajos National Forest in the Brazilian Amazon using the ED2. 2 model / Impactos dos cenários RCP4. 5 e RCP8. 5 na fisiologia vegetal na Floresta Nacional do Tapajós, na Amazônia brasileira, através do modelo ED2. 2

Models that simulate the process of stomatal conductance (gs) for a given set of environmental conditions are important, as this process is the main mechanism that controls the gas exchange of terrestrial plants absorbing atmospheric CO2 in tropical forests. Simulations were performed for the Tapajós National Forest, in the western Brazilian Amazon, observing the gs process under the current climate scenario (control) and under the scenarios RCP4.5 and RCP8.5 (2071 - 2100), using the ED2.2 ecosystem demography model. The results showed that the lower availability of soil water for the plants reduced photosynthesis due to the closing of the stomata. The model results for gross primary productivity (GPP) are similar to those observed in the field, varying about ≈24 MgC ha-1 year-1 for the rainy season and ≈23 MgC ha-1 year-1 for the dry season (average 2002 to 2010) in the control scenario. In the RCP4.5 scenario, simulated GPP was 30.7 and 30 MgC ha-1year-1 for the rainy and dry season, respectively (30.5 and 25 MgC ha-1year-1, respectively, for the RCP8.5 scenario). Our results also show that there may be a limitation on the increase in biomass carbon with the concentration of CO2, as GPP was lower in RCP8.5, despite this scenario having a higher value of atmospheric CO2 relative to RCP4.5.(AU)

Modelos que simulam o processo de condutância estomática (gs) para um determinado conjunto de condições ambientais são importantes, pois esse processo é o principal mecanismo que controla as trocas gasosas das plantas terrestres ao absorver o CO2 atmosférico em florestas tropicais. Realizamos simulações para a Floresta Nacional do Tapajós, na Amazônia Ocidental brasileira, observando o processo da gs sob o cenário climático atual (controle) e sob os cenários RCP4.5 e RCP8.5 (2071 - 2100) usando o modelo demográfico de ecossistema ED2.2. Os resultados mostraram que a menor disponibilidade de água no solo para as plantas reduziu a fotossíntese devido ao fechamento dos estômatos. Os resultados do modelo para produtividade primária bruta (PPB) foram semelhantes aos observados em campo, variando cerca de ≈24 MgC ha-1 ano-1 para a estação chuvosa e ≈23 MgC ha-1 ano-1 para a estação seca (média 2002 a 2010) no cenário controle. No cenário RCP4.5, o resultado da PPB simulado foi de 30,7 e 30 MgC ha-1ano-1 para as estações chuvosa e seca, respectivamente (30,5 e 25 MgC ha-1 ano-1, respectivamente, para o cenário RCP8.5). Nossos resultados mostram que pode haver uma limitação no aumento do carbono da biomassa com a concentração de CO2, uma vez que a PPB foi menor no RCP8.5, apesar deste cenário ter um valor maior de CO2 atmosférico em relação ao RCP4.5.(AU)

Coffee crops adaptation to climate change in agroforestry systems with rubber trees in southern Brazil

Adaptation to climate change is a strategy for crops to cope with the scenario of rising temperatures worldwide. In the case of Coffea arabica L., the use of agroforestry systems (AFS) with woody species is a promising practice to reduce excessive heat during the day. This study aimed to 1) evaluate air temperature changes that occur in an AFS of coffee and double alleys of rubber trees (Hevea brasiliensis Müell. Arg.) and 2) carry out an analysis of future warming scenarios by comparing the cultivation of Arabic coffee in full sun and in an AFS of double alleys of rubber trees. The microclimatic variables were measured between two rows of coffee trees at 1.0 m of height from June 2016 to June 2018. The results indicate that the AFS with double alleys of rubber trees spaced 16 m apart had an average temperature reduction from 1.4 to 2.5 °C from 10h00 to 16h00. The study also simulated temperature increases of 1.7, 2.6, 3.1, and 4.8 °C from 2018 to 2099, according to scenarios predicted by the Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC), and the impact in coffee production in Paraná State, Brazil. Using the climatic generator PGECLIMA_R, simulations suggest a progressive reduction of traditional areas suitable for open-grown coffee in the state. Production conditions can be maintained through the AFS, since the systems attenuate mean temperatures by 1-2 °C. We conclude that the AFS of coffee and rubber trees contribute to coffee crop adaptations to a future warmer environment.

Concentrate supplementation on milk yield, methane and CO2 production in crossbred dairy cows grazing in tropical climate regions

The objective of this study was to evaluate the level of concentrate supplementation on the production and chemical composition of milk from 12 crossbred F1 dual-purpose cows (½ Bos taurus ½ Bos indicus) and estimate the emission of CH4, N2O, and CO2 gases. The study included 12 crossbred F1 dual-purpose cows over 60 days of lactation. The cows grazed on 28% tropical native grassland and 72% Brachiaria spp. and Cynodon neumfluensis, supplemented with 0, 150, 300, and 450g of concentrate per kg daily milk production, during three experimental periods of 15 days each in a crossover design. Pasture and concentrate samples were collected and were analyzed for dry matter, crude protein, neutral detergent fiber, and acid detergent fiber. Milk production (kg d-1) was recorded daily, nitrous oxide (N2O), and emissions from excreta and daily CH4 production were calculated. Results were analyzed with the SAS MIXED procedure. Concentrate supplementation in tropical crossbred dairy cows did not improve milk yield but increased CH4 and N2O production (P < 0.0001) per cow as the concentrate increased in the diet; the Ym factor from the tropical region yielded less CH4 than the IPCC Ym model (P < 0.0001). In conclusion, the calculation of CH4 using specific emission factors for the tropical climate region is better than the IPCC default emission factors in order not to overestimate the CH4 emissions.(AU)

Concentrate supplementation on milk yield, methane and CO2 production in crossbred dairy cows grazing in tropical climate regions

The objective of this study was to evaluate the level of concentrate supplementation on the production and chemical composition of milk from 12 crossbred F1 dual-purpose cows (½ Bos taurus ½ Bos indicus) and estimate the emission of CH4, N2O, and CO2 gases. The study included 12 crossbred F1 dual-purpose cows over 60 days of lactation. The cows grazed on 28% tropical native grassland and 72% Brachiaria spp. and Cynodon neumfluensis, supplemented with 0, 150, 300, and 450g of concentrate per kg daily milk production, during three experimental periods of 15 days each in a crossover design. Pasture and concentrate samples were collected and were analyzed for dry matter, crude protein, neutral detergent fiber, and acid detergent fiber. Milk production (kg d-1) was recorded daily, nitrous oxide (N2O), and emissions from excreta and daily CH4 production were calculated. Results were analyzed with the SAS MIXED procedure. Concentrate supplementation in tropical crossbred dairy cows did not improve milk yield but increased CH4 and N2O production (P < 0.0001) per cow as the concentrate increased in the diet; the Ym factor from the tropical region yielded less CH4 than the IPCC Ym model (P < 0.0001). In conclusion, the calculation of CH4 using specific emission factors for the tropical climate region is better than the IPCC default emission factors in order not to overestimate the CH4 emissions.(AU)

Concentrate supplementation on milk yield, methane and CO2 production in crossbred dairy cows grazing in tropical climate regions

The objective of this study was to evaluate the level of concentrate supplementation on the production and chemical composition of milk from 12 crossbred F1 dual-purpose cows (½ Bos taurus – ½ Bos indicus) and estimate the emission of CH4, N2O, and CO2 gases. The study included 12 crossbred F1 dual-purpose cows over 60 days of lactation. The cows grazed on 28% tropical native grassland and 72% Brachiaria spp. and Cynodon neumfluensis, supplemented with 0, 150, 300, and 450g of concentrate per kg daily milk production, during three experimental periods of 15 days each in a crossover design. Pasture and concentrate samples were collected and were analyzed for dry matter, crude protein, neutral detergent fiber, and acid detergent fiber. Milk production (kg d-1) was recorded daily, nitrous oxide (N2O), and emissions from excreta and daily CH4 production were calculated. Results were analyzed with the SAS MIXED procedure. Concentrate supplementation in tropical crossbred dairy cows did not improve milk yield but increased CH4 and N2O production (P < 0.0001) per cow as the concentrate increased in the diet; the Ym factor from the tropical region yielded less CH4 than the IPCC Ym model (P < 0.0001). In conclusion, the calculation of CH4 using specific emission factors for the tropical climate region is better than the IPCC default emission factors in order not to overestimate the CH4 emissions.

Energy efficiency and emissions of CO2, CH4, and N2O in organic and conventional rice production / Eficiência energética e emissões de CO2, CH4 e N2O em arroz sob cultivo orgânico e convencional

Rice is the second-most produced cereal worldwide and actively contributes to greenhouse gas (GHG) emissions, particularly methane, especially under deepwater production. Assessments of energy efficiency (EE) and GHG emissions can indicate the sustainability level of agrosystems and support decisions related to the reduction of production costs and environmental pollution. This study aimed to assess both EE and GHG emissions in organic and conventional rice production in the Southern region of Brazil. For this study, eight rice fields were evaluated. Energy inputs and outputs were calculated by multiplying the production input amounts by their respective calorific values or energy coefficients at each stage of production. EE was determined using the ratio between the total energy output and the total energy consumed during the production process. GHG emissions were estimated using the principles of the lifecycle assessment methodology in addition to the Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) recommendations. Each 1.0 MJ consumed during the production of organic and conventional rice produced renewable energy averages of 10.5 MJ and 7.90 MJ, respectively, as grains. The primary energy expenses for organic rice were represented by seeds, fuel, tractors, and agricultural machinery and implements, and those for conventional rice were seeds, fuel, and fertilizers. Each kilogram of organic and conventional rice produced accounted for the emission of 0.21 and 0.32 kg of CO2eq, respectively, during the production cycles and delivery to the warehouse, with seeds, fuel, and fertilizers being the main sources of CO2eq emissions to the atmosphere.

O arroz é o segundo cereal mais cultivado no mundo e contribui ativamente nas emissões de GEE, principalmente em áreas produzidas sob inundação, com destaque para a produção de gás metano. A eficiência energética (EE) e as emissões de gases de efeito estufa (GEE) podem indicar o nível de sustentabilidade dos agrossistemas e a tomada de decisões relativas à redução dos custos de produção e poluição do ambiente. O objetivo deste trabalho foi avaliar a EE e emissões de GEE nas culturas do arroz sob cultivo orgânico e convencional na região sul do Brasil. Para isso, foram avaliadas oito áreas de arroz. As entradas e saídas de energia foram calculadas pela multiplicação da quantidade de produtos utilizados para a produção de arroz pelos seus respectivos poderes caloríficos ou coeficientes energéticos em cada etapa de produção. A EE foi obtida pela razão entre a quantidade de energia total de saída e o consumo total de energia durante o processo produtivo. Para estimar a emissão de GEE, foram aplicados princípios da metodologia de avaliação do ciclo de vida e recomendações do Painel Intergovernamental sobre Mudanças Climáticas (IPCC). Para cada 1,0 MJ de energia consumida na produção orgânica de arroz sob os sistemas orgânico e convencional, se produziram respectivamente em média, 10,5 MJ e 7,90 MJ de energia renovável, na forma de grãos. Os principais gastos energéticos no arroz orgânico foram com sementes, combustível, tratores, máquinas e implementos agrícolas e para o arroz convencional foram sementes, combustível e fertilizantes. Para cada 1 kg de grãos dos sistemas orgânicos e convencional são emitidos respectivamente 0,21 e 0,32 kg de CO2eq durante seus ciclos de produção e entrega no armazém, sendo as sementes, combustíveis e fertilizantes as principais fontes de emissão de CO2eq à atmosfera.

Energy efficiency and emissions of CO2, CH4, and N2O in organic and conventional rice production / Eficiência energética e emissões de CO2, CH4 e N2O em arroz sob cultivo orgânico e convencional

Rice is the second-most produced cereal worldwide and actively contributes to greenhouse gas (GHG) emissions, particularly methane, especially under deepwater production. Assessments of energy efficiency (EE) and GHG emissions can indicate the sustainability level of agrosystems and support decisions related to the reduction of production costs and environmental pollution. This study aimed to assess both EE and GHG emissions in organic and conventional rice production in the Southern region of Brazil. For this study, eight rice fields were evaluated. Energy inputs and outputs were calculated by multiplying the production input amounts by their respective calorific values or energy coefficients at each stage of production. EE was determined using the ratio between the total energy output and the total energy consumed during the production process. GHG emissions were estimated using the principles of the lifecycle assessment methodology in addition to the Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) recommendations. Each 1.0 MJ consumed during the production of organic and conventional rice produced renewable energy averages of 10.5 MJ and 7.90 MJ, respectively, as grains. The primary energy expenses for organic rice were represented by seeds, fuel, tractors, and agricultural machinery and implements, and those for conventional rice were seeds, fuel, and fertilizers. Each kilogram of organic and conventional rice produced accounted for the emission of 0.21 and 0.32 kg of CO2eq, respectively, during the production cycles and delivery to the warehouse, with seeds, fuel, and fertilizers being the main sources of CO2eq emissions to the atmosphere.(AU)

O arroz é o segundo cereal mais cultivado no mundo e contribui ativamente nas emissões de GEE, principalmente em áreas produzidas sob inundação, com destaque para a produção de gás metano. A eficiência energética (EE) e as emissões de gases de efeito estufa (GEE) podem indicar o nível de sustentabilidade dos agrossistemas e a tomada de decisões relativas à redução dos custos de produção e poluição do ambiente. O objetivo deste trabalho foi avaliar a EE e emissões de GEE nas culturas do arroz sob cultivo orgânico e convencional na região sul do Brasil. Para isso, foram avaliadas oito áreas de arroz. As entradas e saídas de energia foram calculadas pela multiplicação da quantidade de produtos utilizados para a produção de arroz pelos seus respectivos poderes caloríficos ou coeficientes energéticos em cada etapa de produção. A EE foi obtida pela razão entre a quantidade de energia total de saída e o consumo total de energia durante o processo produtivo. Para estimar a emissão de GEE, foram aplicados princípios da metodologia de avaliação do ciclo de vida e recomendações do Painel Intergovernamental sobre Mudanças Climáticas (IPCC). Para cada 1,0 MJ de energia consumida na produção orgânica de arroz sob os sistemas orgânico e convencional, se produziram respectivamente em média, 10,5 MJ e 7,90 MJ de energia renovável, na forma de grãos. Os principais gastos energéticos no arroz orgânico foram com sementes, combustível, tratores, máquinas e implementos agrícolas e para o arroz convencional foram sementes, combustível e fertilizantes. Para cada 1 kg de grãos dos sistemas orgânicos e convencional são emitidos respectivamente 0,21 e 0,32 kg de CO2eq durante seus ciclos de produção e entrega no armazém, sendo as sementes, combustíveis e fertilizantes as principais fontes de emissão de CO2eq à atmosfera.(AU)

Climate change in layer poultry farming: impact of heat waves in region of Bastos, Brazil

The region around the municipality of Bastos, state of São Paulo, accounted for about 7% of Brazilian egg production in 2015. In 2012, it experienced a heat wave that resulted in the death of approximately 500,000 hens, according to information released at the time. Considering the impact of heat waves on layer mortality, the objective of this study was to analyze how heat waves impact the layer farming in the region of Bastos, considering the climate change scenarios forecasted by the IPCC for the next years. This study was conducted in three stages: i) analysis of the IPCC reports to understand climate change scenarios; ii) analysis of historical temperature data in the region of Bastos; iii) analysis of how climate change, through heat waves, may impact layer mortality in this region. All the IPCC scenarios indicate that both average temperature and the number of extreme events, such as heat waves, are expected to increase. Historical data showed that since the mid-1980s, maximum temperature has increased, as well as the frequency, intensity and duration of heat waves. The association of layer mortality due to heat waves with the IPCC climate change forecasts for that region indicates a trend of increasing layer mortality in egg production operations which sheds are not equipped with air conditioning.(AU)

Climate change in layer poultry farming: impact of heat waves in region of Bastos, Brazil

The region around the municipality of Bastos, state of São Paulo, accounted for about 7% of Brazilian egg production in 2015. In 2012, it experienced a heat wave that resulted in the death of approximately 500,000 hens, according to information released at the time. Considering the impact of heat waves on layer mortality, the objective of this study was to analyze how heat waves impact the layer farming in the region of Bastos, considering the climate change scenarios forecasted by the IPCC for the next years. This study was conducted in three stages: i) analysis of the IPCC reports to understand climate change scenarios; ii) analysis of historical temperature data in the region of Bastos; iii) analysis of how climate change, through heat waves, may impact layer mortality in this region. All the IPCC scenarios indicate that both average temperature and the number of extreme events, such as heat waves, are expected to increase. Historical data showed that since the mid-1980s, maximum temperature has increased, as well as the frequency, intensity and duration of heat waves. The association of layer mortality due to heat waves with the IPCC climate change forecasts for that region indicates a trend of increasing layer mortality in egg production operations which sheds are not equipped with air conditioning.

Greenhouse gas emission intensity from Indonesian livestock sector

The objectives of this study were to examine the trends of greenhouse gas (GHG) emission intensity (EI) from livestock sector in Indonesia, and also to suggest mitigation measures for the emissions. GHG emissions were calculated by using 2006 Intergovernmental Panel on Climate Change Guideline (2006 IPCC GL) Tier 1 method based on carbon dioxide equivalent (CO2eq) with default values except for Indonesian livestock population. GHG EI (emissions intensity) of livestock sector in Indonesia was calculated by dividing total GHG emissions by Indonesian meat production from livestock commodities. In 2015, beef cattle contributed 66.99% from total GHG emissions from livestock sector, followed by goat (8.38%), sheep (7.40%), buffalo (6.89%), swine (5.03%), broiler chicken (3.80%), and horse (0.72%). However, in 2015, buffalo showed the highest EI (kgCO2eq/kg meat) by 6.44, followed by beef cattle (5.88), sheep (4.69), goat (4.07), swine (3.50), horse (3.09), and broiler chicken (0.38). EIs from swine, goat, sheep, broiler chicken, horse, beef cattle, and buffalo decreased by 60.77%, 58.59%, 46.68%, 21.30%, 18.15%, 19.94%, and 13.13% from 2000 to 2015, respectively. Results of GHG emissions and GHG EIs from each livestock category in Indonesia shown the improvement direction in order to mitigate GHG emission. Therefore, Indonesian government should focus on the beef cattle and buffalo that are a high contribution on GHG emissions and high EI by increasing the efficiency of livestock rearing management such as livestock health, genetic, diets, and environment.(AU)

Greenhouse gas emission intensity from Indonesian livestock sector

The objectives of this study were to examine the trends of greenhouse gas (GHG) emission intensity (EI) from livestock sector in Indonesia, and also to suggest mitigation measures for the emissions. GHG emissions were calculated by using 2006 Intergovernmental Panel on Climate Change Guideline (2006 IPCC GL) Tier 1 method based on carbon dioxide equivalent (CO2eq) with default values except for Indonesian livestock population. GHG EI (emissions intensity) of livestock sector in Indonesia was calculated by dividing total GHG emissions by Indonesian meat production from livestock commodities. In 2015, beef cattle contributed 66.99% from total GHG emissions from livestock sector, followed by goat (8.38%), sheep (7.40%), buffalo (6.89%), swine (5.03%), broiler chicken (3.80%), and horse (0.72%). However, in 2015, buffalo showed the highest EI (kgCO2eq/kg meat) by 6.44, followed by beef cattle (5.88), sheep (4.69), goat (4.07), swine (3.50), horse (3.09), and broiler chicken (0.38). EIs from swine, goat, sheep, broiler chicken, horse, beef cattle, and buffalo decreased by 60.77%, 58.59%, 46.68%, 21.30%, 18.15%, 19.94%, and 13.13% from 2000 to 2015, respectively. Results of GHG emissions and GHG EIs from each livestock category in Indonesia shown the improvement direction in order to mitigate GHG emission. Therefore, Indonesian government should focus on the beef cattle and buffalo that are a high contribution on GHG emissions and high EI by increasing the efficiency of livestock rearing management such as livestock health, genetic, diets, and environment.

Estimating cassava yield in future IPCC climate scenarios for the Rio Grande do Sul State, Brazil

ABSTRACT: The objective of this study was to simulate the yield of two cassava cultivars in two IPCC future climate scenarios, the SRES-A1B (Cmip3) and the RCP4.5 (Cmip5), for the state of Rio Grande do Sul, Brazil. The Simanihot model, with the Thornthwaite and Mather water balance sub-model, and the SRES-A1B (Cmip3 - Third Coupled Model Intercomparison Project) and RCP4.5 (Cmip5 - Fifth Coupled Model Intercomparison Project) scenarios of the Fourth and Fifth IPCC Assessment Report, respectively, was used. Cassava cultivars used in this study were 'Fepagro - RS13' (forrage) and 'Estrangeira' (human consumption). In both cultivars, there was an increase in tuberous roots yield in future climate scenarios. The cultivar for human consumption benefits more roots yield in the scenario with higher CO2 (Cmip3 scenario); whereas, the forage cultivar benefits more the Cmip5 scenario. Among the three future periods (2010-2039, 2040-2069 e 2070-2099), changes in tuberous roots yield are more evident in the end of the century period (2070-2099) and for early planting dates (01 September and 01 October). The northeastern region of the state has the greatest changes in tuberous roots yield in future climates, because this is the coldest region, with winter minimum temperature during between 6 and 8oC.

RESUMO: O objetivo deste trabalho foi simular a produtividade de duas cultivares de mandioca em dois cenários climáticos futuros do IPCC, o SRES-A1B (Cmip3) e o RCP4.5 (Cmip5), para o Rio Grande do Sul. Foi utilizado o modelo Simanihot, com o submodelo de balanço hídrico do solo diário sequencial de Thornthwaite e Mather, e os cenários SRES- A1B (Cmip3 - 3o Projeto de Intercomparação de modelos globais) e o RCP4.5 (Cmip5 - 5o Projeto de Intercomparação de modelos globais) do 4o e 5o relatório do IPCC, respectivamente, regionalizados por downscaling dinâmico com modelo RegCM3 e RegCM4 (Modelo Climático Regional), respectivamente. As cultivares utilizadas no estudo foram a 'Fepagro - RS13' (uso forrageira) e 'Estrangeira' (uso para mesa). Em ambas há aumento na produtividade de raízes em cenários climáticos futuros. A cultivar de mesa se beneficia mais na produtividade de raízes no cenário com maior concentração de CO2 (cenário Cmip3), enquanto a cultivar forrageira, se beneficia mais no cenário Cmip5. Nos três períodos futuros (2010-2039, 2040-2069 e 2070-2099), as mudanças na produtividade são sempre mais expressivas no último período (2070-2099) e nas primeiras datas de plantio (01/09 e 01/10). A região do Rio Grande do Sul com maiores mudanças na produtividade é a nordeste, a qual, no clima atual é a mais fria do Estado, com temperatura mínima do ar no inverno entre 6 e 8°C.

Estimating cassava yield in future IPCC climate scenarios for the Rio Grande do Sul State, Brazil / Produtividade simulada de mandioca em cenários climáticos futuros do IPCC para o Rio Grande do Sul, Brasil

The objective of this study was to simulate the yield of two cassava cultivars in two IPCC future climate scenarios, the SRES-A1B (Cmip3) and the RCP4.5 (Cmip5), for the state of Rio Grande do Sul, Brazil. The Simanihot model, with the Thornthwaite and Mather water balance sub-model, and the SRES-A1B (Cmip3 - Third Coupled Model Intercomparison Project) and RCP4.5 (Cmip5 - Fifth Coupled Model Intercomparison Project) scenarios of the Fourth and Fifth IPCC Assessment Report, respectively, was used. Cassava cultivars used in this study were "Fepagro - RS13" (forrage) and "Estrangeira" (human consumption). In both cultivars, there was an increase in tuberous roots yield in future climate scenarios. The cultivar for human consumption benefits more roots yield in the scenario with higher CO2 (Cmip3 scenario); whereas, the forage cultivar benefits more the Cmip5 scenario. Among the three future periods (2010-2039, 2040-2069 e 2070-2099), changes in tuberous roots yield are more evident in the end of the century period (2070-2099) and for early planting dates (01 September and 01 October). The northeastern region of the state has the greatest changes in tuberous roots yield in future climates, because this is the coldest region, with winter minimum temperature during between 6 and 8ºC.

O objetivo deste trabalho foi simular a produtividade de duas cultivares de mandioca em dois cenários climáticos futuros do IPCC, o SRES-A1B (Cmip3) e o RCP4.5 (Cmip5), para o Rio Grande do Sul. Foi utilizado o modelo Simanihot, com o submodelo de balanço hídrico do solo diário sequencial de Thornthwaite e Mather, e os cenários SRES- A1B (Cmip3 - 3o Projeto de Intercomparação de modelos globais) e o RCP4.5 (Cmip5 - 5o Projeto de Intercomparação de modelos globais) do 4o e 5o relatório do IPCC, respectivamente, regionalizados por downscaling dinâmico com modelo RegCM3 e RegCM4 (Modelo Climático Regional), respectivamente. As cultivares utilizadas no estudo foram a 'Fepagro - RS13' (uso forrageira) e 'Estrangeira' (uso para mesa). Em ambas há aumento na produtividade de raízes em cenários climáticos futuros. A cultivar de mesa se beneficia mais na produtividade de raízes no cenário com maior concentração de CO2 (cenário Cmip3), enquanto a cultivar forrageira, se beneficia mais no cenário Cmip5. Nos três períodos futuros (2010-2039, 2040-2069 e 2070-2099), as mudanças na produtividade são sempre mais expressivas no último período (2070-2099) e nas primeiras datas de plantio (01/09 e 01/10). A região do Rio Grande do Sul com maiores mudanças na produtividade é a nordeste, a qual, no clima atual é a mais fria do Estado, com temperatura mínima do ar no inverno entre 6 e 8°C.

Estimating cassava yield in future IPCC climate scenarios for the Rio Grande do Sul State, Brazil / Produtividade simulada de mandioca em cenários climáticos futuros do IPCC para o Rio Grande do Sul, Brasil

The objective of this study was to simulate the yield of two cassava cultivars in two IPCC future climate scenarios, the SRES-A1B (Cmip3) and the RCP4.5 (Cmip5), for the state of Rio Grande do Sul, Brazil. The Simanihot model, with the Thornthwaite and Mather water balance sub-model, and the SRES-A1B (Cmip3 - Third Coupled Model Intercomparison Project) and RCP4.5 (Cmip5 - Fifth Coupled Model Intercomparison Project) scenarios of the Fourth and Fifth IPCC Assessment Report, respectively, was used. Cassava cultivars used in this study were "Fepagro - RS13" (forrage) and "Estrangeira" (human consumption). In both cultivars, there was an increase in tuberous roots yield in future climate scenarios. The cultivar for human consumption benefits more roots yield in the scenario with higher CO2 (Cmip3 scenario); whereas, the forage cultivar benefits more the Cmip5 scenario. Among the three future periods (2010-2039, 2040-2069 e 2070-2099), changes in tuberous roots yield are more evident in the end of the century period (2070-2099) and for early planting dates (01 September and 01 October). The northeastern region of the state has the greatest changes in tuberous roots yield in future climates, because this is the coldest region, with winter minimum temperature during between 6 and 8ºC. (AU)

O objetivo deste trabalho foi simular a produtividade de duas cultivares de mandioca em dois cenários climáticos futuros do IPCC, o SRES-A1B (Cmip3) e o RCP4.5 (Cmip5), para o Rio Grande do Sul. Foi utilizado o modelo Simanihot, com o submodelo de balanço hídrico do solo diário sequencial de Thornthwaite e Mather, e os cenários SRES- A1B (Cmip3 - 3o Projeto de Intercomparação de modelos globais) e o RCP4.5 (Cmip5 - 5o Projeto de Intercomparação de modelos globais) do 4o e 5o relatório do IPCC, respectivamente, regionalizados por downscaling dinâmico com modelo RegCM3 e RegCM4 (Modelo Climático Regional), respectivamente. As cultivares utilizadas no estudo foram a 'Fepagro - RS13' (uso forrageira) e 'Estrangeira' (uso para mesa). Em ambas há aumento na produtividade de raízes em cenários climáticos futuros. A cultivar de mesa se beneficia mais na produtividade de raízes no cenário com maior concentração de CO2 (cenário Cmip3), enquanto a cultivar forrageira, se beneficia mais no cenário Cmip5. Nos três períodos futuros (2010-2039, 2040-2069 e 2070-2099), as mudanças na produtividade são sempre mais expressivas no último período (2070-2099) e nas primeiras datas de plantio (01/09 e 01/10). A região do Rio Grande do Sul com maiores mudanças na produtividade é a nordeste, a qual, no clima atual é a mais fria do Estado, com temperatura mínima do ar no inverno entre 6 e 8°C. (AU)

Assessment of climate change impacts on water resources of the Purus Basin in the southwestern Amazon / Avaliação de impactos de mudanças climáticas nos recursos hídricos da Bacia do Purus no sudoeste da Amazônia

O conhecimento sobre os recursos hídricos é crítico para a adaptação diante das mudanças de longo prazo e ocorrência mais frequente de eventos extremos. Nas grandes secas de 2005 e 2010, um grande epicentro foi localizado no sudoeste da Amazônia sobre a Bacia do Rio Purus. Nesse sentido, foi realizada uma simulação hidrológica nessa bacia, para avaliar os impactos das mudanças climáticas sobre seus recursos hídricos ao longo do século 21. O balanço hídrico foi simulado utilizando o modelo hidrológico distribuído (MHD-INPE). As projeções climáticas futuras foram simuladas pelo modelo regional ETA-INPE forçado por 4 membros do modelo global HadCM3 sobre o cenário de emissões de gases de efeito estufa A1B-AR4/IPCC. Como simulado pelo ETA-INPE/HadCM3, a resposta média dos 4 membros para o cenário A1B representa uma redução de chuvas em até 11,1%, aumento de temperatura em até 4,4 °C, e aumento da velocidade do vento em até 8,4% para a Bacia do Purus até o fim do século 21. Sob essas condições, as projeções de descarga representam uma diminuição global de 27% na Bacia do Purus, com diferentes padrões entre as estações seca e úmida, bem como mudanças nas tendências sazonais. As consequências das mudanças climáticas projetadas são severas e provavelmente terão um grande impacto sobre a manutenção dos ecossistemas naturais e subsistência humana. Em um processo de adaptação a mudanças climáticas, a preservação da cobertura florestal natural da Bacia do Purus pode ter grande importância na retenção de água.(AU)

Knowledge about water resources is critical for climate adaptation in face of long-term changes and more frequent extreme events occurrence. During the major droughts of 2005 and 2010, a large epicenter was located in the southwestern Amazon over the Purus River Basin. In this sense, we conducted a hydrological simulation in this basin to assess the climate change impacts on its water resources throughout the 21st century. The water balance was simulated using the Distributed Hydrological Model (MHD-INPE). The future climate projections were simulated by the regional ETA-INPE model driven by a 4-member HadCM3 global model regarding the A1B-AR4/IPCC scenario of greenhouse gases emissions. As simulated by the ETA-INPE/HadCM3, the 4-members mean response for the A1B scenario represents a rainfall reduction of up to 11.1%, a temperature increase of up to 4.4 °C, and a wind speed increase of up to 8.4% in the Purus Basin by the end of 21st century. Under these conditions, the discharge projections represent an overall 27% decrease in the Purus Basin with different patterns between dry and wet season, as well as changes in seasonality trends. The consequences of projected climate change are severe and will probably have a great impact upon natural ecosystem maintenance and human subsistence. In a climate change adaptation process, the preservation of the natural forest cover of the Purus Basin may have great importance in water retention.(AU)

Avaliação dos efeitos das mudanças climáticas globais em estoques pesqueiros com diferentes estratégias de vida

Os efeitos do aumento da temperatura decorrente das mudancas climaticas globais estao diretamente relacionados a sobrevivencia dos peixes e, portanto, com sua mortalidade natural (M). Este parametro e um dos mais importantes na avaliacao de estoques pesqueiros e considerar as incertezas nas estimativas de M e fundamental para o sucesso do gerenciamento desses estoques. Alem disso, os padroes encontrados nas incertezas de M podem ser usados em abordagens mais holisticas, baseado nos agrupamentos de especies com diferentes caracteristicas de historia de vida. Para modelar matematicamente essas incertezas, utilizou-se a Teoria dos Conjuntos Fuzzy para avaliar os efeitos do aumento da temperatura sobre M e, consequentemente, sobre o Rendimento por Recruta (Y/R) de peixes com diferentes estrategias de vida, considerando os cenarios do IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change). Os modelos gerados confirmaram que o aumento da temperatura ocasiona um aumento em M e uma diminuicao no Y/R para todas as especies, entre o cenario atual e o cenario mais pessimista do IPCC. Alem disso, especies com caracteristicas de historia de vida oportunistas foram as que apresentam maior aumento de M, diminuicao de Y/R e maiores incertezas de M e Y/R. Tambem foram estimados intervalos com possibilidades de rendimento maximo sustentavel (MSY) e suas respectivas mortalidades por pesca (FMSY), fornecendo pontos de referencia biologicos (PRB) para a gestao pesqueira. As especies com caracteristicas de historia de vida oportunistas apresentaram maior variacao na diminuicao de MSY. Como essas especies sao mais propensas ao risco, por apresentar maior incerteza, recomenda-se cenarios mais conservadores na escolha de PRBs para essas especies. Portanto, o presente estudo contribuiu para o gerenciamento pesqueiros abordando as incertezas inerentes aos efeitos das mudancas climaticas globais e no gerenciamento de estoques baseado nos agrupamentos de especies com diferentes caracteristicas de historia de vida.

The effects of the increase in temperature due to global climate changes are directly related to fish survival and, therefore, with their natural mortality (M). This parameter is one of the most important in the fish stocks assement and considering the uncertainties in the estimates of M is fundamental for the success of the management of these stocks. In addition, the patterns found in the uncertainties of M can be used in more holistic approaches, based on groupings of species with different characteristics of life history. To mathematically model these uncertainties, the Fuzzy Set Theory was used to evaluate the effects of the temperature increase on M and, consequently, on the Recruit Yield (Y / R) of fish with different life strategies, considering the scenarios of the IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change). The generated models confirmed that the increase in temperature causes an increase in M and a decrease in Y / R for all species, mainly comparing the current scenario and the most pessimistic scenario of the IPCC. In addition, species with opportunistic life history characteristics were those with the greatest increase in M, decrease in Y / R and highest uncertainties in M and Y / R. Intervals with maximum sustainable yield possibilities (MSY) and their respective fishing mortality (FMSY) were also estimated, providing biological reference points (PRB) for fisheries management. Species with opportunistic life history characteristics showed greater variation in decreasing MSY. As these species are more prone to risk, due to their greater uncertainty, more conservative scenarios are recommended when choosing PRBs for these species. Therefore, the present study contributed to fisheries management by addressing the uncertainties inherent in the effects of global climate change and in stock management based on groupings of species with different characteristics of life history.

Avaliação do ciclo de vida da carne premium e super premium produzida em confinamento do Estado de São Paulo

O objetivo do trabalho foi avaliar os potenciais impactos ambientais de três linhas diferentes de carnes premium e super premium produzidas em confinamento no estado de São Paulo, através da metodologia da Avaliação do Ciclo de Vida. Foram utilizados os dados das três dietas distintas fornecidas aos animais, o peso médio de entrada no confinamento, peso médio de abate e rendimento médio de carcaça. No confinamento são abatidos ao ano em média 3400 animais de cruzamento industrial Nelore x Angus (F1) chamados de linha Oba, 440 animais de composição sanguínea majoritária Angus, chamados de linha Beef Passion, e 220 animais originários do cruzamento com Nelore, Angus e Wagyu, sendo estes últimos compostos sanguineamente da raça Wagyu. Especificamente, os animais da linha Beef Passion são criados com bem-estar animal, têm disponibilidade de sombra e música nas baias. Para mensuração das emissões foram seguidos os preceitos do International Painel on Climate Change (IPCC) e mensurou-se através das equações fornecidas a emissão de metano (CH4), e óxido nitroso (N2O), de acordo com a digestibilidade e proteína bruta das dietas. Além dos fatores de emissões do IPCC foram utilizados os da EMBRAPA (Empresa Brasileira de Pesquisas Agropecuárias), a fim de se obter resultados mais fidedignos à realidade nacional. Posteriormente, utilizando os resultados já obtidos foi mensurado através do software SimaPro o potencial de acidificação, de eutrofização, e de aquecimento global para os três distintos grupos animais. Na fase de confinamento os animais Oba apresentaram emissões de 5.0323 kg de CO2 equivalente por kg de peso vivo, os animais da linha Beef Passion tiveram emissões de 4.7746 kg de CO2 equivalente por kg de peso vivo, e os animais da linha Beef Passion Wagyu emitiram 8.8858 kg de CO2 equivalente por Kg de peso vivo.

This study aims to evaluate the environmental impacts of three different lines of premium and super-premium beef produced in feedlot in the state of São Paulo, through the Life Cycle Assessment methodology. We used data from the three different diets supplied to the animals, the average weight of feedlot, average slaughter weight and average carcass yield. On average, are slaughtered per year 3400 animals of Nellore x Angus (F1) industrial crossbreeding called Oba line, 440 animals of the Angus majority blood composition, called Beef Passion line, and 220 animals originated from crossing with Nellore, Angus and Wagyu, the latter being bloody Wagyu compounds, called Beef Passion Wagyu. In this confinement, the animals in the Beef Passion line are bred with animal welfare, with shade and music available in the stalls. To measure emissions, the precepts of the International Panel on Climate Change (IPCC) were followed, and methane (CH4) and nitrous oxide (N2O) emissions were measured using the equations provided, according to the digestibility of diets and crude protein. Emission factors from the IPCC (Internation Painel on Climatic Change) and EMBRAPA (Brazilian Institute of Agriculture research) were used to obtain results more reliable to the national reality. Subsequently, using the results already obtained, the potential of acidification, eutrophication, carbon footprint equivalent for the three different animal groups was measured using the SimaPro software. Measurements were also made in the software for the phase prior to the confinement, in which the animals are kept in pastures, and for that, data from previous works were used. The animals enter the feedlot at around 17 months of age, around 300 kg for the Oba line and 350 kg for the Beef Passion lines. In the confinement phase, the Oba animals had emissions of 5.0323 kg of CO2 equivalent per kg of live weight, the Beef Passion Angus animals had emissions of 4.7746 kg of CO2 equivalent per kg of live weight, and the Beef Passion Wagyu animals emitted 8.8858 kg of CO2 equivalent per kg of live weight. Confinement proved to be an environmentally less impactful option for quality meat production, with a lower carbon footprint.

a) O estresse térmico afeta a viabilidade dos espermatozoides do coral Mussismilia harttii: relação entre morfologia, motilidade, envelhecimento celular e estresse oxidativo

Os recifes de coral encontram-se cada vez mais ameaçados em virtude do aquecimento gobal, colocando em risco toda a biodiverdidade marinha, bem como todos os serviços ecossistemicos provenientes desses ambientes. Dentre os muitos prejuízos causados pelas mudanças climáticas, os impactos na reprodução sexuada dos corais construtores de recifes são bastante preocupantes, devido a grande sensibilidade dos gametas a essas alterações ambientais, podendo comprometer a fertilização e formação de novos indivíduos. Dessa forma, o objetivo desse estudo foi avaliar o efeito do estresse térmico na qualidade espemática do coral construtor Mussismilia harttii. Para isso, inicialmente, em duas noites consecutivas de desova, foi realizada uma caracterização espermática ao longo do envelhecimento celular (tempo de vida após a desova) dos espermatozoides da M. harttii mantidos na mesma temperatura do mar do Recife de Fora (26 ± 0,50 °C). Em cada tempo de análise (0, 5 e 10h após a desova) foram mensurados o pH, a motilidade, a morfologia, a concentração de glutationa (GSH) e de peroxidação lipídica (LPO). Também propomos uma classificação detalhada dos tipos de anormalidades encontradas na cabeça e no flagelo dos espermatozoides, uma vez que essa descrição nunca foi antes abordada na literatura para os corais. Além disso, os espermatozoides foram expostos, ao longo das 10 horas de avaliação, à duas projeções de aumento da temperatura previsto para 2100, segundo o Painel Intergovenamental sobre Mudanças Climáticas (IPCC). A primeira projeção estima um aumento da temperatura em até 1,7 °C (27,7 ± 0,37 ºC), enquanto a segunda projeta uma elevação térmica de até 4,8 °C (30,8 ± 0,46 ºC). Em cada tempo de avaliação também foram mensurados o pH, motilidade, morfologia, GSH e LPO dos espermatozoides. Em suma, observamos durante a caracterização espermática (26°C) que as principais anormalidades encontradas são no flagelo. Além disso, vimos que a primeira noite de desova possui, de um modo geral, melhores características do que os da segunda noite. No entanto, independentemente disso, foi evidente o efeito do envelhecimento celular na redução da qualidade espermática. Observamos que à medida que os espermatozoides envelheciam, aumentava o estresse oxidativo, caracterizado pela redução na concentração de GSH e aumento de LPO. Além disso, vimos que o estresse oxidativo está intimamente relacionado com o aumento do percentual de anormalidades nos espermatozoides e que o aumento de células com danos tem impacto negativo na motilidade espermática. Também descobrimos que o aumento da temperatura da água, seja na maior ou menor intensidade das projeções testadas, potencializou os efeitos negativos encontrados em 26°C. Nossos achados reforçam o alerta da gravidade que o aquecimento do oceano pode causar aos recifes de coral e em todo o ambiente marinho.

Coral reefs are increasingly threatened by global warming, putting at risk all marine biodiversity, as well as all ecosystem services from these environments. Among the many damages caused by climate change, the impacts on the sexual reproduction of reef-building corals are quite worrying, due to the great sensitivity of gametes to these environmental changes, which can compromise fertilization and the formation of new individuals. Thus, the aim of this study was to evaluate the effect of thermal stress on the sperm quality of the reef-building coral Mussismilia harttii. For this purpose, initially, on two consecutive spawning nights, a sperm characterization was carried out during cell aging (lifespan after spawning) of M. harttii spermatozoa kept at the same sea temperature as Recife de Fora (26 ± 0.50 ° C). At each analysis time (0, 5 and 10h after spawning), pH, motility, morphology, glutathione (GSH) and lipid peroxidation (LPO) concentration were measured. Also we propose a detailed classification of the types of abnormalities found in the head and flagellum of sperm, since this description has never been addressed in the literature for the corals. In addition, the spermatozoa were exposed, during the 10 hours of evaluation, to two projections of increased temperature predicted for 2100, according to the Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC). The first projection estimates an increase in temperature of up to 1.7 °C (27.7 ± 0.37 °C), while the second projects a thermal rise of up to 4.8 °C (30.8 ± 0.46 °C). At each time of evaluation, pH, motility, morphology, GSH and LPO of sperm were also measured. Water temperature of the aquariums was controlled by an automatic system (Reef Angel Controller) using 15,000 W heaters and temperature recorders (HOBO U22-001 Data Logger-). In short, we observed during sperm characterization (26 ° C) that the main abnormalities found are in the flagellum. Furthermore, we saw that the first night of spawning has, in general, better characteristics than those of the second night. However, regardless of that, the effect of cell aging on reducing sperm quality was evident. We observed that as the sperm aged, oxidative stress increased, characterized by reduced concentration and GSH and increased LPO. In addition, we have seen that oxidative stress is closely related to the increase in the percentage of sperm abnormalities and that the increase in damaged cells has a negative impact on sperm motility. We also found that the increase in water temperature, whether at the higher or lower intensity tested projection, potentiated the negative effects found at 26 °C. Our findings reinforce of the gravity that warming the ocean can cause to coral reefs and throughout the marine environment.

EFEITO DA FONTE E DOSE DE NITROGÊNIO NA EMISSÃO DE GASES DE EFEITO ESTUFA, ACÚMULO DE FORRAGEM E COMPOSIÇÃO QUÍMICA DE Urochloa brizantha CV MARANDU

A intensificação da produção em pastagens ocasionou o aumento do uso de fertilizantes nitrogenados, prática que merece atenção devido ao alto potencial de perda de nitrogênio (N) por volatilização, e que também pode alterar os fluxos de gases de efeito estufa (GEE) do solo como o dióxido de carbono (CO2), óxido nitroso (N2O) e metano (CH4). A magnitude dessas emissões em pastagens tropicais ainda é pouco conhecida e o entendimento dos fatores que as modificam pode ajudar a mitigar a emissão de GEE e melhorar a eficiência da fertilização com N. O objetivo desta pesquisa foi investigar os efeitos de três fertilizantes (ureia, sulfato de amônio e nitrato de amônio) aplicados de forma única e parcelada, e quatro doses (0, 90, 180 e 270 kg ha-1 ano-1) de N, nos fluxos de CO2, N2O e CH4, na volatilização de amônia (NH3) e nas características produtivas e químicas da forragem em pastagem de capim U. brizantha cv Marandu. A captação do N perdido como NH3 foi realizada de acordo com a técnica de câmaras semi-abertas. Para avaliação da forragem, foram feitas parcelas de 3x4 m manejadas em regime de cortes a uma altura de dossel de 30 cm e resíduo de 15 cm e realizadas as análises químicas de proteína bruta (PB), fibra em detergente ácido (FDN) e fibra em detergente neutro (FDA). As emissões de GEE foram medidas usando câmaras estáticas fechadas e as análises dos gases realizadas por cromatografia gasosa. As perdas por volatilização de NH3 provenientes dos fertilizantes com N nas formas nítrica e amoniacal foram menores que a da ureia, e o parcelamento da fertilização reduziu em média 47% as perdas de N. A fertilização nitrogenada aumentou linearmente o acúmulo de forragem apresentando médias de 232, 264, 285 e 304 kg ha-1 dia-1 nas doses de 0, 90, 180 e 270 kg ha-1 ano-1, respectivamente. Os teores de PB e FDN aumentaram linearmente com o aumento das doses de N. Os fatores de emissão (FE) de NH3 foram de 20,69; 3,70 e 2,82% nos fertilizantes ureia, nitrato e sulfato de amônio, respectivamente, diferindo dos padrões estabelecidos pelo IPCC. Os fluxos de N2O, CH4 e CO2 do solo não variaram em função dos fertilizantes e doses de N. Os fluxos de GEE diferiram em função das condições climáticas e as principais variáveis determinantes que controlam as emissões foram espaços porosos saturados com água (%EPSA), temperatura e teor de (N amoniacal) N-NH4+. Os FE de N2O foram 0,35; 0,24 e 0,21% nos fertilizantes ureia, nitrato e sulfato de amônio, quando a fertilização foi parcelada, diferindo do FE padrão do IPCC. As condições ambientais impactaram diretamente nas respostas da planta e dos gases. A utilização de fertilizantes alternativos a ureia pode diminuir as perdas de N por volatilização e aumentar o acúmulo de forragem, ao passo que, o fracionamento da fertilização, além de diminuir perdas de NH3 reduzem as emissões de N2O, mostrando-se uma alternativa para a mitigação de GEE.

The intensification of pasture production increased nitrogen (N) fertilizers use. A practice that deserves attention due to the high potential for N loss through volatilization, which can also alter the fluxes of greenhouse gases (GHG) from the soil, such as dioxide carbon (CO2), nitrous oxide (N2O), and methane (CH4). The magnitude of these emissions in tropical pastures is still poorly understood. Understanding the factors that modify them may help mitigate GHG emissions and improve the N fertilization efficiency. The objective of this research was to investigate the effects of different sources (urea, ammonium sulfate and ammonium nitrate) applied in a unique and parceled way, and doses (0, 90, 180 and 270 kg ha-1 year-1) of N, in the CO2, N2O, and CH4 fluxes, in the ammonia (NH3) volatilization and in the forage production and chemical characteristics in pasture of U. brizantha cv Marandu grass. The capture of N lost as NH3 volatilized was performed according to the semi-open chamber technique. For forage evaluation, plots of 3x4 m were managed in a cutting regime at a canopy height of 30 cm and stubble height of 15 cm and the chemical analysis of crude protein (CP), neutral detergent fiber (NDF) and acid detergent fiber (ADF) were performed. Greenhouse gases emissions were measured using closed static chambers and gas analysis performed by gas chromatography. Ammonia volatilization from nitrate and ammonium were lower than urea, and parceled fertilization reduced on average 47% N losses. Nitrogen fertilizer linearly increased forage accumulation (232, 264, 285, and 304 kg ha-1 day-1 at doses of 0, 90, 180, and 270 kg ha-1 year-1, respectively. The contents of CP and NDF were significantly affected by increasing doses of N, with linear effect of the two variables. The emission factors (EF) of NH3 were 20.69, 3.70, and 2.82% for urea, nitrate, and ammonium sulfate, respectively, differing from the default value estimated by the IPCC. Soil N2O, CH4, and CO2 fluxes did not vary as a function of N sources and doses. The GHG fluxes differed depending on climatic conditions and the main determinant variables controlling emissions were water filled pore spaces (%WFPS), temperature, and (amoniacal N) NH4-N content. The EF of N2O were 0.35, 0.24, and 0.21% in urea, nitrate and ammonium sulfate fertilizers when fertilization was applied in split doses, differing from the IPCC standard EF. Environmental conditions directly impacted plant and gas responses. The use of alternative sources to urea can decrease N losses by NH3 volatilization and increase forage accumulation, while split fertilization, besides decreasing NH3 losses, reduces N2O emissions, proving to be an alternative for GHG mitigation.

EMISSÃO DE N2O, CH4 E NH3 NAS EXCRETAS DE BOVINOS DE CORTE SUPLEMENTADOS COM PROTEÍNA NÃO-DEGRADÁVEL NO RÚMEN DURANTE A RECRIA

A atividade pecuária no Brasil tem um importante papel em atender a demanda mundial por alimento, contudo, o setor é responsável por emitir uma quantidade considerável de gases de efeito estufa (GEE) e amônia. A excreção de N através das fezes e urina dos ruminantes são fontes principalmente de óxido nitroso e amônia, e a nutrição pode ser uma estratégia na redução da emissão destes gases. O objetivo deste estudo foi avaliar o efeito do uso da suplementação com proteína não degradável no rúmen (PNDR) nas emissões de N2O, CH4 e NH3 das fezes e urina de bovinos de corte na fase de recria em Urochloa brizantha cv. Xaraés. A área de avaliação da emissão de gases possuía 0,8 ha formados por pastagem de capim Urochloa brizantha cv. Xaraés, que foi excluída do acesso dos animais 6 meses antes da aplicação dos tratamentos. O delineamento experimental utilizado foi o DBC (delineamento em blocos casualizados), com 5 blocos (local de aplicação da excreta no solo), em esquema fatorial (2 x 2 x 2), com 2 tipos de suplementos na alimentação do animal (suplementação com sal mineral ad libitum ou com glúten de milho a 0,3% do peso vivo como fonte de PNDR + sal mineral ad libitum), 2 fontes de emissão de gases (urina e fezes) e 2 períodos de aplicação das excretas (meio e fim da recria). As fezes e urinas implantadas no solo foram coletadas de novilhos Nelore, mantidos em pastagem de capim Urochloa brizantha cv. Xaraés e suplementados, conforme tratamentos descritos anteriormente, as 09h00m. As amostragens das excretas dos animais dos tratamentos ocorreram em dois períodos, meio (Janeiro) e fim (Março) da fase de recria dos animais e as aplicações ao solo em Fevereiro (Meio) e Abril (Fim). Foram incluídas 5 câmaras sem a aplicação de fezes ou urina para avaliar as emissões derivadas do sistema solo e liteira que foram deduzidas dos tratamentos (emissão basal do solo). Deste modo, a área experimental era constituída de 25 parcelas. Cada câmara de avaliação das emissões de N2O e CH4 constitui uma parcela. Em outras duas áreas próximas às parcelas de avaliação de gases, com mais 25 parcelas cada, foram também implantados os mesmos tratamentos ao solo, nas mesmas datas para amostragem de solo e para avaliação de amônia volatilizada. Houve uma tendência a interação entre tipo de suplemento, período da recria e tipo de excreta sobre o fator de emissão de NH3 (P = 0,0585). A urina dos animais que receberam ou não suplementação com PNDR apresentaram maiores perdas de N na forma de NH3 no fim da recria em relação ao observado no meio do período de recria, sendo também superiores às perdas de N via fezes, as quais não apresentaram diferença entre os tipos de suplemento e períodos de avaliação. A emissão acumulada de CH4 foi afetada pelo período (P = 0,0319), entretanto, não foi observado efeito dos tipos de excretas (P = 0,1607) e tipos de suplementos (P = 0,1143) e interações. No período do meio da recria foi observada maior emissão acumulada de CH4, quando comparada com a emissão acumulada de CH4 no fim da recria. Os fatores de emissão das fezes não foram afetados pelo período (P = 0,1381), tipo de suplemento (P = 0,5262) e interação. A emissão de N2O não foi afetada pelos períodos (P = 0,4698), tipos de excretas (P = 0,8265), tipos de suplementos (P = 0,8707) e interações. Os fatores de emissão de N2O não foram afetados pelos períodos (P = 0,4492), tipos de excretas (P = 0,7575), tipos de suplementos (P = 0,7411) e interações. Conclui-se que efeito da suplementação de bovinos de corte na fase de recria com PNDR sobre as x emissões de NH3 e CH4 é dependente do período e tipo de excreta. Porém não foram observados efeitos sobre a emissão de N2O. Os fatores de emissão de N2O, NH3 e CH4 das excretas de bovinos de corte na fase de recria estão abaixo dos valores preconizados pelo IPCC, superestimando a quantidade emitida pela atividade em nossas condições de criação em clima tropical.

The livestock activity in Brazil has an important role in meeting the world demand for food, however, the sector is responsible for emitting a considerable amount of greenhouse gases (GHG) and ammonia. The excretion of N through the feces and urine of ruminants are mainly sources of nitrous oxide and ammonia, and nutrition can be a strategy to reduce the emission of these gases. The aim of this study was to evaluate the effect of using supplementation with non-degradable rumen protein (RUP) on N2O, CH4 and NH3 emissions from the feces and urine of beef cattle during the rearing phase in Urochloa brizantha cv. Xaraés. The gas emission assessment area had 0.8 ha formed by pasture grass Urochloa brizantha cv. Xaraés, who was excluded from the animals' access 6 months before the treatments were applied. The experimental design used was the DBC (randomized block design), with 5 blocks (place of application of excreta in the soil), in a factorial scheme (2 x 2 x 2), with are 2 types of supplements in the animal's diet (supplementation with salt mineral ad libitum or with corn gluten at 0.3% of live weight as a source of RUP + mineral salt ad libitum), 2 sources of gas emissions (urine and faeces) and 2 application of periods of excreta (middle and end of application) recreates). The feces and urine implanted in the soil were collected from Nelore steers, kept in Urochloa brizantha cv. Xaraés and supplements, according to treatments described above, at 9:00 am. The sampling of the animals 'excreta from the treatments occurred in two periods, half (January) and end (March) of the animals' rearing phase and the applications to the soil in February (Middle) and April (End). Five chambers were included without the application of faeces or urine to assess the emissions derived from the soil and litter system that were deducted from the treatments (basal emission from the soil). In this way, the experimental area consisted of 25 plots. Each N2O and CH4 emissions assessment chamber constitutes a portion. In two other areas close to the gas assessment plots, with a further 25 plots each, the same soil treatments were also implemented, on the same dates for soil sampling and for the evaluation of volatilized ammonia. There was a tendency for interaction between type of supplement, breeding period and type of excreta on the NH3 emission factor (P = 0.0585). The urine of animals that received or did not receive RUP supplementation showed greater losses of N in the form of NH3 at the end of the rearing than in the middle of the rearing period, also being higher than the losses of N via faeces, which showed no difference. between supplement types and evaluation periods. The accumulated CH4 emission was affected by the period (P = 0.0319), however, there was no effect of the types of excreta (P = 0.1607) and types of supplements (P = 0.1143) and interactions. In the middle of the rearing period, a greater accumulated CH4 emission was observed, when compared to the accumulated CH4 emission at the end of the rearing. The emissions factor of faeces was not affected by the period (P = 0.1381), type of supplement (P = 0.5262) and interaction. N2O emissions were not affected by periods (P = 0.4698), types of excreta (P = 0.8265), types of supplements (P = 0.8707) and interactions. The emissions factors N2O were not affected by periods (P = 0.4492), types of excreta (P = 0.7575), types of supplements (P = 0.7411) and interactions. It is concluded that the effect of supplementation of beef cattle in the rearing phase with RUP on NH3 and CH4 xii emissions is dependent on the period and type of excreta. However, no effects on N2O emission were observed. The emission factors of N2O, NH3 and CH4 from the excreta of beef cattle in the rearing phase are below the values recommended by the IPCC, overestimating the amount emitted by the activity in our conditions of breeding in a tropical climate