Produção de Biomassa de Capim Elefante Paraíso

HERBERT VILELA
Engenheiro Agrônomo e Doutor

I - INTRODUÇÂO.

A queima da biomassa para a obtenção de energia elétrica, principalmente da biomassa das forrageiras e dos resíduos agroindustriais como a bagaço de cana, casca de arroz etc, é um dos processos mais promissores para suprir a demanda em sistemas isolados, principalmente em várias regiões do Brasil, pois possibilita uma conversão mais eficiente utilizando recursos locais, representando uma alternativa à utilização do diesel como fonte energética em grupos geradores de eletricidade. A biomassa em forma de briquetes e/ou peletes aumentam a eficiência da gaseificação, pois proporciona formas e granulometria mais adequadas ao processo térmico.

II -- BIOMASSA DE CAPIM ELEFANTE

O capim-elefante (Pennisetum purpureum Schum.) é, reconhecidamente, uma das gramíneas forrageiras de mais alto potencial produtivo, adaptando-se muito bem às condições de clima e solo de praticamente todo o Brasil A principal dificuldade existente para a expansão do cultivo do capim-elefante está relacionada à sua forma de propagação, realizada por meio de estacas, o que aumenta o custo de transporte e plantio da forrageira, impossibilita o armazenamento das estacas por longo período (PEREIRA et al., 2003), além de dificultar uma melhor distribuição das cultivares melhoradas; uma vez que, em programas de melhoramento genético desta espécie, é fundamental a utilização de sementes (XAVIER et al., 1993). Os resultados obtidos neste trabalho reforçam a possibilidade de multiplicação do capim-elefante por meio de sementes, permitindo a exploração dessa espécie em maiores áreas e também estimulando o seu melhoramento. O capim elefante híbrido foi obtido pelo cruzamento do capim elefante comum (Pennisetum purpureum Schum) com o milheto (Pennisetum americanum), mediante a adição de colcichina. Este capim foi obtido por HANNA em 1980, na Estação experimental de Tifton no Estado da Geórgia/USDA-ARS/UG-USA e em 1995 foi introduzido no Brasil, pelo Engenheiro Agrônomo Herbert Vilela, no município de São Sebastião do Paraíso (MG) através da MATSUDA GENÉTICA, com o nome de capim elefante Paraíso (homenagem ao município). O capim elefante gramínea semelhante à cana, trazida da África há mais de meio século e usada comumente como alimento para o gado. O interesse energético por esta espécie foi despertado por sua alta produtividade. Sua biomassa seca pode gerar 25 unidades de energia para cada uma de origem fóssil consumida em sua produção. Por sua vez, a cana convertida em etanol, alcança uma relação de apenas nove por uma. Mas esses dois líderes em balanço energético enfrentam desafios e caminhos distintos antes que possam competir, por exemplo, em geração de eletricidade. O interesse energético por está espécie foi despertado por sua alta produtividade. Enquanto o eucalipto, a planta mais comum no Brasil para produzir celulose e carvão vegetal, produz até 20 toneladas de biomassa seca por hectare ao ano, em média, o capim elefante produz de 30 a 40 toneladas, por hectare e por ano, segundo os dados disponíveis na literatura brasileira. Ainda, o eucalipto necessita de sete anos para alcançar porte adequado para corte, enquanto o capim, além de oferecer mais de dois cortes por ano, o seu primeiro corte pode ser feito aos 180 de idade (dias após plantio), devido ao seu rápido crescimento. Sua produtividade pode ser ampliada, já que se trata de uma espécie pouco estudada e com pouco melhoramento genético. A propagação do capim-elefante por meio de sementes tem sido utilizada por muitos pesquisadores (PEREIRA et al., 2001, 2003; JAVIER et al., 1993; VILELA et al., 2001, 2002, 2003, 2004 ).

III - MANEJO DA CULTURA.

3.1- CONTROLE DE INVASORAS.

A invasora mais comum em culturas de capim elefante é o capim Brachiaria. Toda Brachiaria e outras invasoras são muito agressivas nestas situações pelos fatos de estarem estabelecidas há muitos anos nesta área e por isto possuem uma grande reserva de sementes no solo. Ainda, ocorre a movimentação do solo, pelo preparo deste, facilitando o arejamento e penetração de água e ainda a fertilização pela adubação procedida, permitindo com estas medidas maior crescimento e desenvolvimento das invasoras. Recomendam-se controles mecânicos e químicos. Outras invasoras, como aquelas com folha larga são muito comuns durante a fase de estabelecimento, pelo fato de se usar os melhores solos da propriedade. Os controles devem iniciar antes do plantio propriamente dito, para se ter uma cultura limpa, principalmente o controle mecânico (gradagem) que pode ser iniciado dois a três meses antes do plantio. Este tratamento pode ser complementado por tratamento químico com um herbicida como Gramoxone – 200 na concentração de 1%, com 400l/ha da solução. Normalmente, o controle após plantio deve ser iniciado quando necessário e vai depender da infestação de plantas invasoras na área. O melhor controle é o químico, pois promoverá uma limpeza melhor da área, inclusive na linha de plantio. O herbicida a ser usado é o TORDON 2,4-D, na concentração de 1,5% com aplicação dirigida de 200 litros da solução por hectare.

3.2- CONTROLE DE PRAGAS E DOENÇAS.

O modelo de agricultura surgido após a segunda Guerra Mundial, baseado na proposta de mecanização do solo, estabelecimento de monoculturas, apoiado em adubações químicas e amparado pela administração abusiva de venenos para eliminação das pragas e doenças já mostra seus resultados desastrosos: solos erodidos, desmatados, rios poluídos e sem vida, sérias alterações climáticas. Este quadro converge no tocante à agricultura para o aumento da incidência das pragas e doenças, além da promoção de doenças mais resistentes. A promessa de geração de alimentos em maior escala não se cumpriu, e o que se constata é o declínio da produção causando êxodo rural. No entanto, não há modelos pré-determinados a seguir. Cada unidade produtiva é única e dispõe de inúmeras particularidades. Estão inseridos em micro climas específicos, todos estes aspectos devem nortear a escolha de "o que" produzir e de "como” fazê-lo. O manejo de pragas e doenças em cultivos sustentáveis só pode ser equacionado quando há biodiversidade na paisagem rural, capaz de restabelecer a cadeia alimentar entre todos os seres vivos. Planejar a rotação de culturas para quebrar o ciclo biológico dos patógenos que infectam as plantas. Uma alternativa para quebrar o ciclo biológico dos patógenos, que poderão infectar a planta escolhida para produzir biomassa é o uso de outra espécie forrageira para esta finalidade. A escolha de outra espécie forrageira torna-se muito difícil devido as condições pré-estabelecidas como alta produtividade, se multiplicar por semente, pertencer a outro gênero e a área a ser plantada. Recomendar-se-ia, portanto uma forrageira que se aproximaria da produtividade do capim elefante por semente, para permitir que se plante uma área suficiente para exercer sua função de interromper o ciclo biológico de patógenos. Por esta razão se recomenda 20% da área total com outra espécie como exemplo o Panicum maximum a variedade Mombaça.

IV- PRODUÇÃO INDUSTRIAL DE BIOMASSA DE CAPIM ELEFANTE

As produções de biomassa de capim elefante obtidas por PAULINO, LUCENAS & POSSENTI, (2007) e VILELA, et al. (1997, 2001, 2002, 2003 e 2004) são variadas em função dos tratamentos em seus trabalhos de pesquisa. Com os dados obtidos, se podem organizar os dados apresentados no Quadro I. Estes dados sugerem que se façam cortes das plantas, quando maduras com cerca de 210 dias de idade e para a rebrota com 150 dias para se obter 43815 kg de forragem com 100% de MS por hectare por ano.

QUADRO 1 - VARIAÇÕES DA PRODUÇÃO DE MATÉRIA SECA E OUTROS.

      Ciclo   
vegetativo
       Matéria seca
(%)
 Altura da planta
(m)
     Produção
Matéria Seca
(kg/ha)
        Matéria mineral
(%)
  Inicial
-70 dias
13,85 1,20 (4.800) 11,80
Intermediário
– 100 dias
17,40 2,50 (8.100) 10,24
  Maduro
≈210 dias
19,73 >3,00 25.875 6,56
Rebrota
> 150 dias
21,75 >3,00 17.940 6,15  
Total     43.815  

O primeiro corte da planta madura será feito a partir de abril estendendo até outubro, considerando o plantio em novembro. Na realidade, não há valores rígidos para as idades de cortes, tanto no estádio de maduro (210 dias) como no estádio de rebrota com 150 dias, por causa dos rendimentos das máquinas, do regime de chuvas e da época de plantio e/ou corte. Em meses sem chuvas, têm-se plantas com maior teor de matéria seca (35%), solo com menor teor de umidade e umidade relativa do ar baixa (≈40%), mediante estas circunstancias obtém, com cerca de três a quatro dias de exposição ao sol pleno, uma biomassa com 85% de matéria seca. Contudo em meses com chuvas, plantas com menor teor de matéria seca (20%), solo com maior teor de umidade e umidade relativa do ar maior (≈70%) esses fatores condicionantes podem levar a um período de exposição ao sol pleno bem maior e a uma maior movimentação da biomassa com o ancinho (enleirador), para se obter uma biomassa com 85 a 90% de matéria seca, que é o teor de MS adequado a briquetagem. Um fato a ser relevado é o uso de secadores, para tornar a produção de biomassa independente do clima. Por exemplo, a LIPPEL produz um secador com capacidade de 2.500 kg por hora, que viria a substituir o pátio de secagem e o ancinho.

V- CARACTERÍSTICAS BROMATOLÓGICAS E FÍSICO-QUÍMICAS DA MATÉRIA SECA DO CAPIM ELEFANTE.

Produção de matéria seca (t/ha), teor de proteína bruta (% PB), fibra detergente neutro (% FDN) e digestibilidade "in vitro" da matéria seca (% DIVMS) do Capim Elefante Paraíso em quatro idades das rebrotas. (1)

Idade da planta (dias) Prod. MS por Corte (t/ha) PB* (%) FDN** (%) DIVMS*** (%)
35 5,2d 19,2a 61,2c 66,5a
70 10,6c 13,6b 68,8b 62,3b
105 14,5b 10,2c 70,6a 58,5c
140 22,6a 9,1c 71,5a 50,2d
(1) VILELA et al., 2001.
* Proteína bruta. ** Fibra detergente neutra. *** Digestibilidade "in vitro" da Matéria seca.

Quanto aos valores do poder calorífico superior na matéria seca da biomassa é de 4.298,40 e o inferior de 4.059,6 kcal/kg, os valores de óxidos na cinza a 504ºC, SiO2 29,7%, Ca0 1,3% e P2O5 11,4% e os percentuais dos elementos minerais no material seco a 105ºC, cinzas 8,7 a 8,9%, C 41,2%, N 1,8%. H 5,6%, O 51,4%, C fixo 8,4%, Ba15ppm, Cd < 5 ppm, Pb < 10 ppm, Co < 5 ppm, Cr < 30 ppm, Cu 3,8 ppm, Mn 36 ppm, Mo < 5%, Hg 2.3 ppm, Ni 15ppm, Sb < 5 ppm, Se < 10 ppm, Sn <10 ppm, Te <10 ppm, V 2,5 ppm, Zn 42 ppm, Cl 2.4 %, F 2.5% e As <5 ppm.

V - REFERÊNCIAS BIBIOGRÁFICAS

* DIZ, D.S & SCHANK, S.C. 1993. Characterization of seed producing pearl millet x elephant grass hexaploid hybrids. Euphytica 67: 143-149.

* HANNA, W.W., GAINES, T.P., GONZALES, B. & MONSON, W.G. 1984. Effects of ploid on yield and quality of pearl millet x Napier grass hybrids. Agron. J. 76.669-971

* MACOON, E. 1992. Defoliation effects on yield, persistence and a quality - related characteristics of four Pennisetum forage genotypes. M.S. thesis. Univ. of Florida.

*PEREIRA, A. V.; MARTINS, C. A.; CARVALHO FILHO, A.B.; CÓSER, A. C.; TELES, F. M.; FERREIRA, R. P.;AMORIM, M. E. T.; ROCHA, A. F. Pioneiro: nova cultivar de capim-elefante para pastejo. In: REUNIÃO DA SBZ,34., 1997, Juiz de Fora. Anais... Juiz de Fora: SBZ, 1997. p.102-104.

*PEREIRA, A. V.; VALLE, C. B.; FERREIRA, R. P.; MILES,J. W. Melhoramento de forrageiras tropicais. In: NASS, L. L.; VALOIS, C. C.; MELO, I. S.; VALADARES-INGRES,M. C. (Eds.). Recursos genéticos e melhoramento de plantas. Rondonópolis: Fundação Mato Grosso, 2001. p.549-602

* QUESADA, D. M., BODDEY, R.M., MASSENA REIS, V., URQUIAGA, S. 2004. Parâmetros Qualitativos de Genótipos de Capim Elefante (Pennisetum purpureum Schum.) estudados para a produção de energia através da Biomassa. CIRCULAR TÈCNICA 8. Seropédica, RJ, Novembro.

* SCHANK, S.C., STAPLES, C.R., THOMPSON, K.E. & BATES, D. 1995. Forage and Silage Production from seeded pearl millet-dwarf elephant grass hybrids. Dairy Sci. And Animal Sci. University of Florida, Gainesville. p. 1-5.

* SEYE, OMAR, CORTEZ, LUÍS AUGUSTO BORBOSA, GÓMEZ, EDGARDO OLIVARES et al. Queima direta de gramínea Projeto Integrado de Biomassa - PIB. In: ENCONTRO DE ENERGIA NO MEIO RURAL, 3., 2000, Campinas.

* VICENTE, N.G. MAZZARELLA. 2007. Jornada Madeira Energética-Capim Elefante com Fonte de Energia no Brasil: Realidade Atual e Expectativas. IPT-BNDS - Rio de Janeiro, maio de 2007. P.Point.

* VILELA, H., BARBOSA, F.A., RODRIGUEZ, N. e BENEDETTI, E. Efeito da idade planta sobre a produção e valor nutritivo do capim elefante Paraíso (Pennisetum hybridum). Anais: XXXVIII Reunião Anual da Sociedade Brasileira de Zootecnia. Julho de 2001. Piracicaba/SP. 320 a 321, p. 2001. ISBN: 63600981.

* VILELA, H., VILELA, D., BARBOSA, F.A., BENEDETTI, E. Irrigação do capim elefante Paraíso. Anais da XXXIX Reunião Anual da Sociedade Brasileira de Zootecnia. julho de 2002. URPE - Recife/PE, CD, 2002.

* VILELA, H., BARBOSA, F.A., RODRIGUEZ, N., BENEDETTI, E., NOGUEIRA, A.C. Produção e composição química do capim elefante Paraíso submetido a três alturas de corte. Anais da XXXIX Reunião Anual da Sociedade Brasileira de Zootecnia. julho de 2002. URPE. Recife/PE, CD, 2002.

* VILELA, H., VILELA, D., BARBOSA, F.A., BENEDETTI, E. Análise de crescimento do capim elefante Paraíso. Veterinária Notícias, ISSN 0104-3463. No prelo. 2003.

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* V. T. PAULINO, T. L. DE LUCENAS, R. A.Confidencial Página 7 02/12/2009 POSSENTI .2007. Capim elefante cv. Paraíso (Pennisetum hybridum): produção de matéria seca, composição química e biológica em diferentes alturas de corte. http://www.iz.sp.gov.br/artigos.php?ano=2007

*XAVIER, E. Q. The phenology flowering habit and mode of reproduction of Pennisetum purpureum Schum, Brachiaria mutica (Forsk) Stapt and Panicum maximum Jacq. Ann Arbor, [S.l.], v. 30, n. 9, p. 949-950, 1970. Section B.

 
     
 
   
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