Soil physical quality and carbon footprint in grain production systems in the central region of Minas Gerais

dc.contributor.advisorAvanzi, Junior Cesar
dc.contributor.co-advisorSilva, Bruno Montoani
dc.contributor.co-advisorBorghi, Emerson
dc.contributor.refereeZinn, Yuri Lopes
dc.contributor.refereeTassinari, Diego
dc.contributor.refereeNóbrega, Júlio César A.
dc.contributor.refereeDias, Bruno de O.
dc.creatorPeixoto, Priscilla Moreira Curtis
dc.date.accessioned2025-11-04T17:47:11Z
dc.date.issued2025-08-26
dc.description.abstractThe physical quality of the soil directly influences its capacity to store carbon and water. In the central region of Minas Gerais, part of the Cerrado biome and characterized by an irregular rainfall regime, this relationship becomes even more relevant, especially in rainfed agricultural systems. The aim of this research was to assess the physical quality of the soil, the stock of organic carbon, the use of water by plants and the carbon footprint in different management systems under no-till farming, relating these factors to grain yield. The experiment was conducted in the experimental area belonging to Embrapa Milho e Sorgo, in the municipality of Sete Lagoas, MG (19° 28'S; 44° 15'W and altitude of 732 m). The soil in the experimental area was classified as a very clayey red Oxisol, with soybeans as the summer crop. The evaluated treatments consisted of successive cropping systems: post-harvest maize; early maize; post-harvest sorghum; early sorghum; early maize + brachiaria; early sorghum + brachiaria; early brachiaria; post- harvest brachiaria. The crops sown after soybean harvest followed the traditional planting date for the region, while in the early planting treatments the sowing date was brought forward by 16 days. Physical quality was analyzed at depths of 0 – 0.10 m and 0.10 – 0.20 m, using physical indicators correlated with carbon stock, soybean yield and straw production. Water use efficiency was estimated using soil electrical resistivity tomography, and the carbon footprint was calculated using the GHG Protocol methodology, adapted to local conditions. The results showed that the systems intercropped with brachiaria had better physical soil performance, with lower bulk density and greater total porosity. The highest yields were observed in the systems with single crops, but the intercropped systems showed greater potential for long-term soil conservation. The highest electrical resistivity and water infiltration capacity of the soil were found in the intercropped systems, where the crops made better use of the water. The intercropping systems showed moderate potential for reducing the carbon footprint. These findings reinforce the importance of conservation practices for increasing carbon sequestration, improving the soil physical quality and promoting more sustainable agriculture.
dc.description.areastematicasdaextensaoMeio ambiente
dc.description.areastematicasdaextensaoTecnologia e produção
dc.description.notesArquivo retido, a pedido da autoria, até outubro de 2026.
dc.description.odsODS 2: Fome zero e agricultura sustentável
dc.description.odsODS 12: Consumo e produção responsáveis
dc.description.odsODS 13: Ação contra a mudança global do clima
dc.description.resumoA qualidade física do solo influencia diretamente a capacidade do solo em armazenar carbono e água. Na região central de Minas Gerais, inserida no bioma Cerrado e caracterizada por um regime irregular de chuvas, essa relação torna-se ainda mais relevante, especialmente em sistemas agrícolas de sequeiro. Esta pesquisa teve como objetivo avaliar a qualidade física do solo, o estoque de carbono orgânico, o aproveitamento de água pelas plantas e a pegada de carbono em diferentes sistemas de manejo sob plantio direto, relacionando esses fatores à produtividade de grãos. O experimento foi conduzido na área experimental pertencente à Embrapa Milho e Sorgo, no município de Sete Lagoas, MG (19° 28’S; 44° 15’W e altitude de 732 m). O solo da área experimental foi classificado como Latossolo Vermelho muito argiloso, sendo a soja a cultura de verão. Os tratamentos avaliados constituíram-se em sistemas de cultivos para segunda safra: milho pós-colheita da soja; milho antecipado; sorgo pós-colheita da soja; sorgo antecipado; milho + braquiária antecipado; sorgo + braquiária antecipado; braquiária antecipado; braquiária pós-colheita da soja. As culturas semeadas em pós- colheita da soja seguem a data de plantio tradicional da região, enquanto nos tratamentos de plantio antecipado a data de semeadura foi antecipada em 16 dias. A qualidade física foi analisada nas profundidades de 0 – 0,10 m e 0,10 – 0,20 m, por meio de indicadores físicos correlacionados ao estoque de carbono, à produtividade da soja e à produção de palhada. A eficiência de uso da água foi estimada por tomografia de resistividade elétrica do solo, e a pegada de carbono foi calculada com base na metodologia GHG Protocol, adaptada às condições locais. Os resultados evidenciaram que os sistemas consorciados com braquiária apresentaram melhor desempenho físico do solo, com menor densidade do solo e maior porosidade total. As maiores produtividades foram observadas nos sistemas com cultivos solteiros, mas os consorciados demonstraram maior potencial de conservação do solo a longo prazo. A maior resistividade elétrica e maior capacidade de infiltração de água do solo foi encontrada nos sistemas consorciados, onde as culturas apresentaram melhor aproveitamento de água. Os sistemas consorciados demonstraram potencial moderado na redução da pegada de carbono. Esses achados reforçaram a importância de práticas conservacionistas para o aumento do sequestro de carbono, a melhoria da qualidade física do solo e a promoção de uma agricultura mais sustentável.
dc.description.sponsorshipCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES
dc.description.tipodeimpactoSociais
dc.description.tipodeimpactoTecnológico
dc.identifier.citationPEIXOTO, Priscilla Moreira Curtis. Soil physical quality and carbon footprint in grain production systems in the central region of Minas Gerais. 2025. 106 p. Tese (Doutorado em Ciência do Solo) - Universidade Federal de Lavras, Lavras, 2025.
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufla.br/handle/1/60442
dc.language.isoen_US
dc.publisherUniversidade Federal de Lavras
dc.publisher.collegeEscola de Ciências Agrárias de Lavras (ESAL)
dc.publisher.countrybrasil
dc.publisher.initialsUFLA
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Ciência do Solo
dc.rightsAttribution-ShareAlike 3.0 Brazilen
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/br/
dc.subjectDiversificação de culturas
dc.subjectManejo do solo
dc.subjectSemeadura direta
dc.subjectCrop diversification
dc.subjectSoil management
dc.subjectDirect sowing
dc.subject.cnpqCIENCIAS AGRARIAS::AGRONOMIA::CIENCIA DO SOLO
dc.titleSoil physical quality and carbon footprint in grain production systems in the central region of Minas Gerais
dc.title.alternativeQualidade física do solo e pegada de carbono em sistemas de produção de grãos na região central de Minas Gerais
dc.typetese

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