N. 04, setembro 2011 Ano Miriam Harumi Okumura Hélio Rubens Jacintho Pereira Jr 02 RECUPERAÇÃO DE ÁREAS DEGRADADAS PELA AGRICULTURA n. 04 p. 145-160 CONVENCIONAL, COM AUXÍLIO DA AGRICULTURA ORGÂNICA Faculdade de Engenharia e Arquitetura – FEA Centro Universitário Nossa Senhora do Patrocínio CEUNSP – Salto-SP Miriam H. Okumura, Hélio R.J Pereira Jr – RECUPERAÇÃO DE ÁREAS DEGRADADAS PELA AGRICULTURA CONVENCIONAL, COM AUXÍLIO DA AGRICULTURA ORGÂNICA Revista Complexus Faculdade de Engenharia e Arquitetura – CEUNSP, SALTO/SP, ano. 02, n. 4, P.145-160, setembro de 2011. Disponível em: www.engenho.info 1 N. 04, setembro 2011 1. MIRIAM HARUMI OKUMURA E HÉLIO RUBENS JACINTHO PEREIRA JUNIOR – DOCENTES DA ÁREA AMBIENTAL, CENTRO UNIVERSITÁRIO NOSSA SENHORA DO PATROCINIO – CEUNSP, [email protected] 2. INTRODUÇÃO Segundo Medeiros (2002), o desafio posto para o setor de ciência e tecnologia, além da busca de alternativas tecnológicas adaptadas às escalas e possibilidades da produção de pequeno porte, diz respeito à implementação de estratégias capazes de promover o desenvolvimento local, sustentado por meio do conhecimento necessário para a viabilização de processos de gestão, de organização da produção, de adequação do aparato normativo, visando à criação de oportunidades de inserção competitiva dos produtores rurais de economia familiar. A agricultura orgânica gera inúmeros benefícios em todo o sistema agropecuário, envolvendo conceitos de produção social e ecologicamente correta e economicamente viável. A saúde dos seres humanos, dos animais e das plantas é consequência de solos equilibrados e biologicamente ativos (vivos), em conjunto com a biodiversidade funcional do sistema, ambos baseados na agroecologia. Esta agricultura de processos leva em conta a reciclagem máxima dos nutrientes necessários ou oriundos da produção. A terra e o trabalho, a mão-deobra e a matéria orgânica são essenciais neste agroecossistema. Este sistema de produção implica na adoção de técnicas de manejo integradoras das atividades agropecuárias, sendo que a obtenção de um alimento orgânicos passa pela geração interna de insumos necessários ao cultivo ou criação (ROSSI, 2005). Segundo Rodrigues & Gandalfi (2001), historicamente a agricultura brasileira tem resolvido o dilema do aumento da produção agrícola, não apenas com o aumento da produtividade dos solos agrícolas disponíveis, mas principalmente pela expansão das áreas agriculturáveis através da abertura de novas fronteiras agrícolas. Até hoje, a abertura de novas fronteiras agrícolas não significou necessariamente a disponibilização de áreas com vocação agrícola bem estabelecida, em substituição a vegetação natural. Uma análise histórica da expansão da fronteira agrícola constata que muitas das áreas agrícolas disponíveis no passado foram abandonadas ou estão sendo subutilizadas em função de práticas agrícolas inadequadas ou da inadequação dessas áreas para a agricultura. Como consequência temos um contínuo processo de ocupação e abandono de áreas por todo o país, processo este que vem sendo, descrito e redescrito por mais de 50 anos (PRADO Jr., 1994; FEARNSIDE, 1989; NEPSTAD et AL., 1997) 3. TIPOS DE DEGRADAÇÃO CAUSADAS PELA AGRICULTURA CONVENCIONAL 3.1. Do Solo Erosão hídrica: perda de horizontes superficiais; deformação do terreno; movimentos de massa; deposição. Erosão eólica: perda de horizontes superficiais; deformação do terreno; movimentos de massa; deposição. Miriam H. Okumura, Hélio R.J Pereira Jr – RECUPERAÇÃO DE ÁREAS DEGRADADAS PELA AGRICULTURA CONVENCIONAL, COM AUXÍLIO DA AGRICULTURA ORGÂNICA Revista Complexus Faculdade de Engenharia e Arquitetura – CEUNSP, SALTO/SP, ano. 02, n. 4, P.145-160, setembro de 2011. Disponível em: www.engenho.info 146 N. 04, setembro 2011 Química: perda de nutrientes e/ou matéria orgânica; desbalanço de nutrientes; salinização; acidificação; poluição. Física: compactação; selamento, encrostamento; inundação; aeração deficiente, excesso ou falta de água. Biológica: redução da biomassa, redução da biodiversidade. A erosão pode ser causada pela água (hídrica), vento (eólica) ou pela combinação desses agentes. No Brasil a erosão hídrica é a mais importante. As principais formas de expressão da erosão hídrica nas áreas agrícolas são a laminar, em sulcos e em voçorocas (Bertoni & Lombardi Neto, 1990). A laminar se caracteriza pela remoção de camadas delgadas do solo em toda uma área. Na erosão em sulcos, a enxurrada concentrada atinge volume e velocidade suficientes para formar canais de diferentes dimensões. A associação de grande volume de enxurrada e situações específicas de terreno, relativas tanto à pedologia e quanto à litologia, promovem o deslocamento de grandes massas de solo e a formação de cavidades de grande extensão e profundidade denominadas voçorocas. Existem outras formas de erosão, como solapamentos, deslocamentos ou escorregamentos de massas, que são mais características de áreas declivosas e/ou solos arenosos em condições particulares. 3.2. Degradação Microbiológica Os agrotóxicos são degradados no ambiente pela ação de microrganismos e de enzimas por eles produzidas, no processo chamado de biodegradação. O solo é habitado por um número muito grande de microrganismos, bactérias, protozoários, algas, fungos e também por organismos macroscópicos como anelídeos e artrópodes, formando uma comunidade complexa. Os compostos orgânicos que sofrem reações de biodegradação são geralmente classificados em três grupos: compostos que sofrem degradação imediata, sem sofrerem prévia alteração; compostos que requerem uma fase de adaptação antes que uma decomposição ocorra e compostos orgânicos recalcitrantes, os quais podem persistir no ambiente sem modificações por vários anos, como é o caso dos hidrocarbonetos clorados. A biodegradação é afetada pelo tipo de solo, pH, umidade e temperatura. O efeito do tipo de solo na persistência de um pesticida não pode ser facilmente definido, solos com altos teores de matéria orgânica tendem a ter grande atividade microbiana mas ao mesmo tempo tendem a adsorver fortemente o pesticida e mantê-lo no solo. 3.3. Solubilidade dos Agrotóxicos em Água A solubilidade em água de um agrotóxico é a quantidade máxima do produto que se dissolve em água sob uma determinada temperatura e pH. Esta característica determina a mobilidade e o destino do produto no ambiente. A solubilidade dos agrotóxicos em água é dada em função da temperatura, pH, força iônica e matéria orgânica do solo. A maioria dos compostos orgânicos torna-se mais solúvel com o aumento da temperatura. Com o aumento da concentração dos íons hidrogênio, pH, os agrotóxicos ácidos aumentam sua solubilidade, enquanto os agrotóxicos básicos podem atuar de modo contrário. A presença de matéria orgânica dissolvida, como ácidos fúlvicos e húmicos, pode aumentar a solubilidade Miriam H. Okumura, Hélio R.J Pereira Jr – RECUPERAÇÃO DE ÁREAS DEGRADADAS PELA AGRICULTURA CONVENCIONAL, COM AUXÍLIO DA AGRICULTURA ORGÂNICA Revista Complexus Faculdade de Engenharia e Arquitetura – CEUNSP, SALTO/SP, ano. 02, n. 4, P.145-160, setembro de 2011. Disponível em: www.engenho.info 147 N. 04, setembro 2011 de vários agrotóxicos, pois estes sofrem partição na matéria orgânica. Moléculas altamente solúveis geralmente apresentam coeficientes de adsorção baixos e fatores de bioconcentração também relativamente baixos. Tendem a ser mais rapidamente biodegradáveis no solo e na água. alguns agrotóxicos são hidrofílicos (>2% de solubilidade em água) enquanto outros são hidrofóbicos (solubilidade em água de 1ppb). Podemos relacionar a solubilidade com a mobilidade de agrotóxicos no solo. Deve-se sempre considerar a solubilidade em água em conjunto com outras propriedades do pesticida e do ambiente. 3.3.1. Volatização A volatilização é o processo pelo qual um composto passa à fase de vapor e nesta forma para a atmosfera, a pressão de vapor é um índice deste fenômeno. É um importante mecanismo de perda de produtos. Quando um produto é incorporado ao solo, a perda por volatilização envolve a dessorção, movimento na superfície do solo e volatilização para a atmosfera. A influência da adsorção na pressão de vapor, depende da natureza e da concentração do produto, da umidade e das propriedades do solo, como conteúdo de matéria orgânica e de argila. A incorporação de agrotóxicos no solo diminui a concentração deste na superfície de evaporação, diminuindo a volatilização. Ocorre uma volatilização mais rápida em solos úmidos do que em solos secos, devido ao aumento da pressão de vapor, resultado do deslocamento do pesticida da superfície do solo pela água. 3.3.2. Meia Vida de um Produto A meia vida de um produto é o tempo necessário para que metade da concentração do princípio ativo desapareça e é determinada em condições normais de utilização do produto. Para compostos orgânicos, a meia vida pode ser calculada para diferentes tipos de reações como volatilização, fotólise, potencial de lixiviação e degradação. Os valores de meia vida, são importantes para o entendimento do potencial de impacto no ambiente, causado pelo agrotóxico. Por exemplo, se um produto altamente tóxico tem meia vida alta, a permanência deste no solo será longa e o impacto deste no ambiente poderá ser desastroso. 3.3.3. Adsorção – Dessorção Alguns agrotóxicos são predominantemente adsorvidos na argila, enquanto outros se ligam à matéria orgânica. Vários fatores influenciam a adsorção de agrotóxicos no solo: o tipo e a concentração dos solutos na solução do solo, o tipo e a quantidade de minerais de argila, a quantidade de matéria orgânica no solo, o pH, temperatura e o composto específico envolvido. Além destes, o tipo de cátion que está saturando a argila (Fe, Ca ou H), a capacidade de troca de cátions (CTC) e a superfície específica também são importantes. A maioria dos principais processos de adsorção ocorrem na superfície das argilas e materiais húmicos, os quais tem grande superfície específica por unidade de área. A adsorção na fração orgânica do solo é maior que nas argilas, principalmente os compostos hidrofóbicos. Os ácidos húmicos podem retardar a mineralização de alguns compostos, com o aumento da Miriam H. Okumura, Hélio R.J Pereira Jr – RECUPERAÇÃO DE ÁREAS DEGRADADAS PELA AGRICULTURA CONVENCIONAL, COM AUXÍLIO DA AGRICULTURA ORGÂNICA Revista Complexus Faculdade de Engenharia e Arquitetura – CEUNSP, SALTO/SP, ano. 02, n. 4, P.145-160, setembro de 2011. Disponível em: www.engenho.info 148 N. 04, setembro 2011 adsorção. A adsorção pode reduzir a velocidade e a extensão da degradação, mas não impede que esta ocorra, moléculas adsorvidas podem ser utilizadas como fontes de carbono, energia, nitrogênio, pela microbiota do solo e os compostos serem transformados lentamente. 3.3.4. Matéria Orgânica A matéria orgânica presente no solo é importante, como já dito, na adsorção de agrotóxicos no solo. A adição de materiais orgânicos aumenta a atividade microbiana e conseqüentemente acelera a degradação de muitos agrotóxicos, além disso, a fração orgânica do solo tem o principal papel no comportamento dos agrotóxicos no ambiente. Apesar da CTC da matéria orgânica do solo ser relativamente alta na faixa de pH que predomina nos solos, ela é pH dependente, e devido a isto, a matéria orgânica possui tanto sítios hidrofílicos como sítios hidrofóbicos. A competição com a água reduz o papel dos sítios hidrofílicos. 3.3.5. Umidade do Solo No solo, a atividade da água e a sua disponibilidade dependem das interações entre o seu conteúdo, a temperatura e a natureza do ambiente coloidal. A distribuição do tamanho dos poros, a estabilidade do agregado e a composição mineralógica influenciam a retenção da água contra a perda gravitacional e a captação pelos microrganismos e raízes de plantas. O baixo conteúdo de umidade afeta a degradação dos agrotóxicos através da redução da biomassa microbiana e de sua atividade e por reduzir o agrotóxico na solução do solo. Áreas onde os solos estão sujeitos a períodos alternados de alagamento e seca, com atividades de microrganismos anaeróbios e aeróbios, com ciclos de redução e oxidação permitem um ambiente favorável para a dissipação de um maior número de agrotóxicos quando comparados a um sistema único. 3.3.6. Potencial de Oxi-Redução O estado redox de um solo é um importante parâmetro ambiental no destino dos agrotóxicos. O potencial redox determina a relação entre a atividade dos compostos oxidados e reduzidos no equilíbrio. Altas energias de ativação podem inibir algumas reações de oxiredução, mesmo que o potencial redox do sistema indique que estas reações possam ocorrer. Na maioria dos casos, há necessidade de um catalisador para que a reação redox ocorra e, provavelmente as reações são catalisadas por microrganismos. Os valores típicos de Eh em solos bem aerados estão entre 0,8 a 0,4 V, em solos moderadamente reduzidos entre 0,4 e 0,1V, solos reduzidos em torno de -0,1V. Os solos altamente reduzidos tem Eh entre -0,1 e -0,3V e ocorrem em solos inundados. 3.3.7. pH do Solo A medida do pH é um critério importante como indicativo das reações microbianas nos solos, alguns agrotóxicos, principalmente os organofosforados e carbamatos, são afetados pelo pH do solo, enquanto a persistência dos agrotóxicos organoclorados raras vezes é afetada por este parâmetro. Diminuindo o pH do solo, pode aumentar a adsorção devido a grande adsorção do conjugado ácido-base. Além dos efeitos diretos na molécula orgânica, o pH pode ter Miriam H. Okumura, Hélio R.J Pereira Jr – RECUPERAÇÃO DE ÁREAS DEGRADADAS PELA AGRICULTURA CONVENCIONAL, COM AUXÍLIO DA AGRICULTURA ORGÂNICA Revista Complexus Faculdade de Engenharia e Arquitetura – CEUNSP, SALTO/SP, ano. 02, n. 4, P.145-160, setembro de 2011. Disponível em: www.engenho.info 149 N. 04, setembro 2011 influência indireta na persistência devido ao seu efeito na atividade microbiana e nos processos de adsorção/dessorção. 3.3.8. Temperatura do Solo A temperatura é uma variável microambiental importante devido ao seu efeito termodinâmico direto no metabolismo celular e na maioria das propriedades físicas e químicas do ambiente, incluindo potencial redox e o movimento de difusão dos líquidos e gases dentro do solo. No solo, afeta processos que contribuem para a dissipação dos agrotóxicos, como a atividade microbiana, a volatilização e os processos de transportes. Dentro da faixa de temperatura normalmente encontrada nos solos agricultáveis, a velocidade de degradação geralmente aumenta com a temperatura e umidade. As altas temperaturas existentes nos trópicos podem favorecer a perda do agrotóxico por meio da volatilização e do aumento da atividade microbiana. 3.3.9. Degradação Química As transformações químicas que ocorrem no solo são mediadas pela água, que é o meio de reação, o reagente, ou ambos. Devido à sua composição, o solo representa um meio efetivo para a condução de reações químicas, pois contém oxigênio, água, superfícies adsorventes reativas e também os agrotóxicos. Além disso, as enzimas extra celulares estão amplamente distribuídas e estabilizadas no solo e têm um papel importante na degradação de muitos agrotóxicos, representando um ponto de transição entre a degradação química e a microbiológica intracelular. A hidrólise é um processo importante na transformação dos agrotóxicos. Para a maioria dos compostos, pode ser a rota dominante de transformação no solo onde é freqüente a hidrólise de determinados grupos funcionais antes do início da degradação microbiana. No solo, as reações hidrolíticas podem ser biologicamente mediadas ou podem ocorrer via processos abióticos. As reações hidrolíticas não biológicas no solo são aceleradas devido às reações de catálise e as argilas são responsáveis pela catálise e degradação de muitos agrotóxicos. A velocidade e os produtos da hidrólise dos organofosforados são influenciados por fatores como adsorção, temperatura, pH e a força iônica do sistema. Aparentemente os fatores mais importantes são o pH e a adsorção. Os organofosforados sofrem comumente hidrólise alcalina, o que resulta na detoxificação destes agrotóxicos. Além disso a susceptibilidade destes compostos a hidrólise alcalina está relacionada a sua atividade biológica. 3.3.10. Degradação Fotoquímica A fotólise é primariamente um fenômeno de superfície e não ocorre se o produto for incorporado ao solo. A superfície do solo recebe uma grande quantidade de poluentes que são provenientes de diversas fontes e a aplicação de agrotóxicos resulta numa aplicação direta sobre a superfície do solo, onde ficam sujeitos a transformações fotoquímicas, além das químicas e microbiológicas. Nos primeiros 0,5cm da camada do solo, o ambiente químico é diferente do solo como um todo, fases sólida, líquida e gasosa estão muito próximas da interface solo/atmosfera e sujeitas a irradiação solar, onde podem ocorrer reações fotoquímicas. Devem ser considerados os Miriam H. Okumura, Hélio R.J Pereira Jr – RECUPERAÇÃO DE ÁREAS DEGRADADAS PELA AGRICULTURA CONVENCIONAL, COM AUXÍLIO DA AGRICULTURA ORGÂNICA Revista Complexus Faculdade de Engenharia e Arquitetura – CEUNSP, SALTO/SP, ano. 02, n. 4, P.145-160, setembro de 2011. Disponível em: www.engenho.info 150 N. 04, setembro 2011 efeitos da radiação solar na interface solo-atmosfera, incluindo modificações na temperatura, umidade do solo, no conteúdo orgânico e na atividade microbiana, e destes na estabilidade dos químicos aplicados na superfície do solo. As reações fotoquímicas resultam da absorção de fótons de energia radiante pelas moléculas. Estas reações ocorrem mesmo na ausência de catalisadores, Contaminação dos Solos em Áreas Agrícolas em temperaturas mais baixas do que as frequentemente requeridas. São induzidas por radiações solares intensas, têm um papel importantíssimo na determinação da natureza e destino final de moléculas químicas no ambiente. 3.4. Desertificação O uso e o manejo inadequado dos solos são apontados como as principais causas de origem antrópica relacionadas com a desertificação. O extrativismo vegetal e mineral, assim como o super-pastoreio das pastagens nativas ou cultivadas e o uso agrícola por culturas que expõem os solos aos agentes da erosão são as principais causas dos processos de desertificação (ACCIOLY, 2000). As alterações nas condições químicas de solos cultivados tais como concentração e tipo de íons na solução do solo e variações do pH, podem causar modificações na dispersão da fração argila, degradando a estrutura original do solo, causando alterações nas características físicas do solo (BENITES & MENDONÇA, 1998), o que pode limitar o desenvolvimento vegetal nestas áreas. No Brasil, os relatos sobre desertificação se intensificaram a partir das décadas de 70 e 80 (Rodrigues, 1997). Durante a década de 90, a desertificação passou de tema regional para ganhar relevância nacional por força da Agenda 21 (que trata do assunto no capítulo 12 – Manejo de Ecossistemas Frágeis: A luta contra a desertificação e a seca) e da Convenção das Nações Unidas para o Combate da Desertificação (UNCCD) da qual o Brasil é signatário desde 1994. Figura 1. Solo desertificado. Foto: revista viva terra Miriam H. Okumura, Hélio R.J Pereira Jr – RECUPERAÇÃO DE ÁREAS DEGRADADAS PELA AGRICULTURA CONVENCIONAL, COM AUXÍLIO DA AGRICULTURA ORGÂNICA Revista Complexus Faculdade de Engenharia e Arquitetura – CEUNSP, SALTO/SP, ano. 02, n. 4, P.145-160, setembro de 2011. Disponível em: www.engenho.info 151 N. 04, setembro 2011 3.5. Salinização O termo salinidade ou caráter salino do solo refere se à presença de sais mais solúveis em água fria que o sulfato de cálcio (gesso), em quantidade que interfere no desenvolvimento da maioria dos vegetais, que se expressa em uma condutividade do solo em alguma época do ano entre 4 e 7dS/m (acima deste valor, considera-se como sálico – adaptado de Embrapa Solos, 1999). Esta característica pode-se ser natural, como resultado dos fatores de formação e dos processos de gênese dos solos, como por exemplo, os solos salinos que se observam ao longo da costa brasileira e aluviões e várzeas do Nordeste, ou oriunda da ação antrópica, como resultado das práticas de drenagem e irrigação de solos localizados em condições ambientais que propiciem o acumulo de sais no solo (climas áridos e semiáridos e/ou drenagem do solo deficiente). Em termos agrícolas, a salinidade se refere à existência de níveis de sais no solo que possam prejudicar de maneira economicamente significativa, o rendimento das plantas cultivadas. A tolerância ou sensibilidade das plantas à presença de sais no solo é uma característica genética própria de cada tipo de planta, que determina que umas tolerem concentrações elevadas como a cevada e o algodão, enquanto outras, como o feijão e a cenoura, sejam bastante sensíveis, mesmo a baixos teores. Esta característica das culturas e vegetais de forma geral, está associada à limitação que a salinidade impõe ao desenvolvimento do sistema radicular das plantas, restringindo seu crescimento e absorção de água, face ao elevado potencial osmótico do meio (seca fisiológica) e ao desbalanceamento geral entre os nutrientes assimilados pelas plantas, especialmente quando o sódio está presente. Figura 2. Salinização na Baixa Bacia do Agri (foto de G. Quaranta) 3.6. Descaracterização de Áreas Úmidas As áreas úmidas no Brasil somam cerca de 44,7 milhões de hectares e ocupam cerca de 5% do território. Também conhecidos como solos de várzeas, são constituídos principalmente pelas classes dos Organossolos, Gleissolos, Planossolos e Neossolos. Esses solos, quando drenados e/ou cultivados, estão sujeitos a mudanças significativas em seus atributos, especialmente os Miriam H. Okumura, Hélio R.J Pereira Jr – RECUPERAÇÃO DE ÁREAS DEGRADADAS PELA AGRICULTURA CONVENCIONAL, COM AUXÍLIO DA AGRICULTURA ORGÂNICA Revista Complexus Faculdade de Engenharia e Arquitetura – CEUNSP, SALTO/SP, ano. 02, n. 4, P.145-160, setembro de 2011. Disponível em: www.engenho.info 152 N. 04, setembro 2011 sulfatados e os mais ricos em matéria orgânica. O uso intensivo e inadequado (com drenagem excessiva, por exemplo) ocasiona alterações quantitativas e qualitativas expressivas na sua matéria orgânica, decorrentes do recesso de oxidação, com efeito significativo nas propriedades físicas, químicas e morfológicas, além da produtividade agrícola. 4. SISTEMA DE PRODUÇÃO AGRÍCOLA 4.1. Sistema convencional Os sistemas de produção convencionais atuais vêm se tornando bastante produtivos, em grande parte, devido ao algo uso de insumos externos como adubos químicos e agrotóxicos. Este uso elevado de insumos sintéticos, muitas vezes de algo risco ambiental, causa a contaminação do ambiente e de seres vivos através de resíduos (ALTIERE, 1999; COELHO, 2002; FERNANDES et. al. 2001), além de demandarem muito combustível fóssil em seu processo produtivo. Tais sistemas, ditos convencionais ou modernos, não consideram a complexidade do ecossistema natural, utilizando-se de extensas áreas de cultivo contínuo, também conhecido como monocultivos. O aparecimento e o aumento da população de muitas pragas e doenças é também resultado desta simplificação do ambiente (ALTIERI, 1999). A agricultura contribui com elevada porcentagem na contaminação da água e do solo em nível mundial. Com isto, torna-se uma atividade que possui grande potencial de causar degradação se não manejada adequadamente. Existem muitos fatores relacionados com a agricultura que podem causar degradação do solo, da água, do ar, dos organismos e da topografia. Entre estes podemos enfatizar a inaptidão do ambiente, a compactação, o preparo do solo inadequado, o cultivo, a irrigação inadequada, o super-pastejo e a cobertura de solo insuficiente. A não observação de alguns fatores pode transformar áreas agrícolas em ambientes degradados (KOBAYAMA, MINELLA & FABRIS, 2001) 4.2. Sistemas orgânicos A agricultura orgânica é considerada uma agricultura sustentável, pelo seu modo de produção, que busca manter produções viáveis por um longo tempo através de tecnologias ecológicas e normas de manejo que conservem ou melhorem a base física e a capacidade de suporte do ecossistema. As técnicas de produção são baseadas na utilização de subprodutos de reciclagem da matéria orgânica vegetal e animal em substituição à adubação química e aos defensivos agrícolas. Adotando-se o uso de fertilizantes orgânicos (compostos, estercos, tortas vegetais, etc) e minerais pouco solúveis (rochas moídas sem tratamento químico, como fosfatos naturais e calcário) o cultivo de adubos verdes, o controle alternativo de pragas e doenças e a preservação da vegetação e fauna nativa, o sistema orgânico reduz a dependência de insumos externos e gera melhores condições para a fauna e pessoas da região (GROSSMAN, 2203; LOUREIRO; LOTADE, 2005). A agricultura orgânica caracteriza-se pela diversificação e integração da produção interna, sendo o termo orgânico originário da ideia de que a unidade de produção funcione como um "organismo vivo", significando que todas as atividades da fazenda (olericultura, fruticultura, Miriam H. Okumura, Hélio R.J Pereira Jr – RECUPERAÇÃO DE ÁREAS DEGRADADAS PELA AGRICULTURA CONVENCIONAL, COM AUXÍLIO DA AGRICULTURA ORGÂNICA Revista Complexus Faculdade de Engenharia e Arquitetura – CEUNSP, SALTO/SP, ano. 02, n. 4, P.145-160, setembro de 2011. Disponível em: www.engenho.info 153 N. 04, setembro 2011 criações, etc.) seriam partes de um corpo dinâmico, interagindo entre si (Embrapa Agrobiologia, 2005). A produção orgânica tem como diferencial a oferta de produtos saudáveis, livre de agroquímicos, as relações justas de trabalho, a preservação ambiental, a não contaminação dos trabalhadores rurais e a possibilidade de atender mercados diferenciados dispostos a pagarem prêmios pela qualidade do produto e pela dificuldade de produção 5. PRODUTIVIDADE DO CULTIVO CONVENCIONAL DE ARROZ ALAGADO EM ERMOSC Figura 3. Localização da sede da cidade de Ermo-SC (Fonte: IBGE, 2009) A Figura 3 mostra a localização da cidade de Ermo no estado de Santa Catarina. Na Tabela 1 visualizamos os dados estatísticos da produção convencional de Arroz (em casca). Considerando a quantidade produzida de 21700 toneladas de arroz, e a área plantada/colhida de 3100 hectares, o rendimento por hectare é de 7 t/ha. Arroz (em casca) - Quantidade produzida 21.700 Tonelada Arroz (em casca) - Valor da produção 13.020 Mil Reais Arroz (em casca) - Área plantada 3.100 Hectare Arroz (em casca) - Área colhida 3.100 Hectare Arroz (em casca) - Rendimento médio 7.000 Quilogramas por Hectare Tabela 1. Dados estatísticos da Lavoura Temporária de 2008 (IBGE, 2009) Miriam H. Okumura, Hélio R.J Pereira Jr – RECUPERAÇÃO DE ÁREAS DEGRADADAS PELA AGRICULTURA CONVENCIONAL, COM AUXÍLIO DA AGRICULTURA ORGÂNICA Revista Complexus Faculdade de Engenharia e Arquitetura – CEUNSP, SALTO/SP, ano. 02, n. 4, P.145-160, setembro de 2011. Disponível em: www.engenho.info 154 N. 04, setembro 2011 Figura 4. Cultivo de arroz alagado convencional. 2.A) Área alagada sem semeadura. 2.B) Área alegada semeada, em início de crescimento. Componentes Especificações Unidade Quantidade Valor unitário Total Sementes Certificada Kg 150 1,30 712,14 Adubo base Abudo de cobertura Herbicida 00-20-20 Uréia Roundup 480 Basegran 600 Facet 50pm Karate 50 Kg Kg L L Kg L 150 100 1 1,6 0,75 0,15 0,97 0,94 16,5 36,8 112,67 23,9 145,5 94 16,5 58,88 84,503 3,585 Furadan 5 G Kg 15 5,63 84,45 Bim 750 br Kg 0,2 148,6 29,72 Total 1229,28 Inseticida Fungicida Tabela 2. Custos com insumos para uma área média de 20 há e uma produtividade de 7000 kg/ha na região sul de Santa Catarina. Fonte: modificado de ARROZ IRRIGADO: Recomendações Técnicas da Pesquisa para o Sul do Brasil, 2010 Na tabela 2 estão os dados de custos dos insumos de uma produção de arroz alagado convencional. Miriam H. Okumura, Hélio R.J Pereira Jr – RECUPERAÇÃO DE ÁREAS DEGRADADAS PELA AGRICULTURA CONVENCIONAL, COM AUXÍLIO DA AGRICULTURA ORGÂNICA Revista Complexus Faculdade de Engenharia e Arquitetura – CEUNSP, SALTO/SP, ano. 02, n. 4, P.145-160, setembro de 2011. Disponível em: www.engenho.info 155 N. 04, setembro 2011 6. CULTIVO ORGÂNICO DE ARROZ ALAGADO CANCHA 6 CANCHA 5 CANCHA 7 CANCHA 8 CANCHA 4 CANCHA 3 CANCHA 2 CANCHA 1 Figura 5. Área de estudo, cancha 1 a cancha 8 A Figura 5 mostra a área de estudos, dividida em canchas (pequenos lotes de produção que facilitam o manejo da cultura). Nessa área de produção orgânica existe um açude próprio destinado apenas às canchas, evitando que a água de outras produções convencionais vizinhas entre em contato com a produção orgânica. Canchas 1 2 3 Área (ha) Produção Total Área Total Rendimento médio 0,5 1,15 1,8 4 5 1 1 33.5 toneladas 9,65 hectares 3,5 t/há 6 1,6 7 8 2,6 Tabela 3. Dados da área de cultivo orgânico de arroz alagado. Componentes Sementes Adubo base Adubo de cobertura Herbicida Especificações Unidade Quantidade Certificada 00-20-20 Uréia Roundup 480 Basegran 600 kg kg kg L L 150 0 0 0 0 Valor unitário Total 1,30 0,97 0,94 16,5 36,8 712,14 0 0 0 0 Miriam H. Okumura, Hélio R.J Pereira Jr – RECUPERAÇÃO DE ÁREAS DEGRADADAS PELA AGRICULTURA CONVENCIONAL, COM AUXÍLIO DA AGRICULTURA ORGÂNICA Revista Complexus Faculdade de Engenharia e Arquitetura – CEUNSP, SALTO/SP, ano. 02, n. 4, P.145-160, setembro de 2011. Disponível em: www.engenho.info 156 N. 04, setembro 2011 Inseticida Fungicida Facet 50pm Karate 50 kg L 0 0 112,67 23,9 0 0 Furadan 5 G kg 0 5,63 0 Bim 750 br kg 0 148,6 0 Total 712,14 Tabela 2. Custos com insumos para uma área média de 20 há e uma produtividade de 7000 kg/ha na região sul de Santa Catarina. Fonte: modificado de ARROZ IRRIGADO: Recomendações Técnicas da Pesquisa para o Sul do Brasil, 2010 Figura 6. Retirada de amostras para análise do solo. Foram retiradas amostras de solo de cada cancha, no período de 12 a 20 de setembro de 2010, totalizando 8 amostras de solo, que foram analisadas pelo Instituto Agronômico de Campinas – IAC. Identificação Amostra Parâmetro Unidade Cancha 1 Cancha 2 Cancha 3 Cancha 4 Cancha 5 Cancha 6 Cancha 7 Cancha 8 média 21/10/2008 M.O. g/dm³ 98 91 94 98 99 93 99 99 96,38 80 4,5 4,5 4,4 4,4 3,9 4,4 4,3 3,9 4,29 4,3 P mg/dm³ 17 18 19 24 32 44 41 29 28,00 10,9 K mmolc.dm³ 0,7 0,7 0,4 0,5 0,8 0,8 0,8 1,1 0,73 0,2 pH Ca mmolc.dm³ 52 42 43 45 29 55 22 31 39,88 30 Mg mmolc.dm³ 25 21 21 25 14 42 14 16 22,25 21 Na mmolc.dm³ Al mmolc.dm³ H+Al mmolc.dm³ 121 109 121 121 182 98 121 185 132,25 340,45 S.B. mmolc.dm³ 78,4 64,3 63,6 70,5 43,6 97,2 36,7 49 62,91 57,05 C.T.C. mmolc.dm³ 199,6 173,4 184,8 191,7 228,4 195,3 157,9 233,7 195,60 397,5 V% % 39 37 34 37 19 50 23 21 32,50 13,34 S mg/dm³ B mg/dm³ 0,2 0,24 0,19 0,19 0,25 0,21 0,27 0,23 0,22 Cu mg/dm³ 0,5 0,4 0,4 0,1 0,4 0,6 0,5 0,5 0,43 1 1 1 1 1 1 1 1,00 Fe mg/dm³ 1 Mn mg/dm³ 3,1 6,1 2,4 0,6 2,7 2,9 3,3 1,5 2,83 ZN mg/dm³ 0,5 0,6 0,6 0,2 0,6 0,4 0,7 0,7 0,54 Miriam H. Okumura, Hélio R.J Pereira Jr – RECUPERAÇÃO DE ÁREAS DEGRADADAS PELA AGRICULTURA CONVENCIONAL, COM AUXÍLIO DA AGRICULTURA ORGÂNICA Revista Complexus Faculdade de Engenharia e Arquitetura – CEUNSP, SALTO/SP, ano. 02, n. 4, P.145-160, setembro de 2011. Disponível em: www.engenho.info 157 N. 04, setembro 2011 Tabela 4. Análise do solo. As amostras de solo das canchas 1 a 8 foram coletadas dia 20/09/2010 Figura 7. Área preparada e alagada para recebimento das sementes de arroz. Na figura 7 as canchas de arroz já estavam preparadas para a semeadura do arroz (16/10/2010). 7. DISCUSSÃO A agricultura convencional, caracterizada por monoculturas, promove a modificação do ambiente, causando o desequilíbrio daquela região. Os principais impactos ambientais estão na modificação da paisagem, na mudança das características do solo (físico e químico) e na biota daquela região. A prática da agricultura orgânica beneficia as características de cada região, ajudando a preservar a paisagem, solo e biota. Existem algumas consequências para adoção de tal prática. Por ser uma produção com restrições para a aplicação de insumos agrícolas. A produtividade é menor se comparada à produtividade da agricultura convencional. Na comparação na produção de arroz alagado, o arroz convencional tem produtividade média de 7000 kg/ha, enquanto que a produtividade média do arroz orgânico é de 3500 kg/ha. Os custos de insumos, para a agricultura convencional ficam em média R$ 1229,78 para uma área de 20 ha e uma produtividade de 7000 kg/ha e para a agricultura orgânica R$ 712,14 para uma mesma área, representando que a agricultura convencional possui 58 % a mais de custos em insumos agrícolas. Podemos considerar que alguns agricultores orgânicos produzem a própria semente para plantio, o que representaria um custo menor ainda. A adubação na agricultura orgânica se restringe a compostos orgânicos e correção da acidez do solo com fosfato reativo natural. Na área de estudo foi aplicado o fosfato para correção da acidez, a análise do solo posterior à aplicação do fosfato demonstrou que, de acordo com Boletim Técnico nº 91 da Epagri, não há necessidade de adubação complementar. Contrariando a agricultura convencional, onde a cada safra se faz indispensável a adubação e correção do solo. Miriam H. Okumura, Hélio R.J Pereira Jr – RECUPERAÇÃO DE ÁREAS DEGRADADAS PELA AGRICULTURA CONVENCIONAL, COM AUXÍLIO DA AGRICULTURA ORGÂNICA Revista Complexus Faculdade de Engenharia e Arquitetura – CEUNSP, SALTO/SP, ano. 02, n. 4, P.145-160, setembro de 2011. Disponível em: www.engenho.info 158 N. 04, setembro 2011 A agricultura orgânica, devido aos seus meios naturais de cultivo, com dispensa de adubos químicos e herbicidas, contribui para uma melhor manutenção da fauna e flora edáfica e do ecossistema, aumento da matéria orgânica e resistência à erosão, diminui a poluição ambiental e, consequentemente, a recuperação do ambiente degradado, pois, além do ambiente equilibrado, proporciona qualidade de vida para aqueles que ali trabalham e sobrevivem (KOBAYAMA, MINELLA & FABRIS, 2001). Tabela 4. Amostra de arroz orgânico no varejo paulista (junho de 2006) A tabela 4 mostra o resultado de uma pesquisa de preço de arroz orgânico em comparação com o arroz convencional. Nota-se que o preço do arroz orgânico varia entre 2,6 a 5,2 vezes a mais que o preço do arroz convencional. 8. CONCLUSÃO É possível produzir produtos agrícolas diminuindo o impacto ambiental desse tipo de atividade. A agricultura orgânica fornece manejo adequado para produção agrícola de arroz alagado, mantendo as características do meio físico, químico e biológico. Há a necessidade de conscientização dos agricultores para o uso racional e adequado dos insumos agrícolas, mesmo na agricultura convencional, onde existe ao abuso, principalmente, de defensivos agrícolas (inseticidas e herbicidas) o que prejudica o meio ambiente. Miriam H. Okumura, Hélio R.J Pereira Jr – RECUPERAÇÃO DE ÁREAS DEGRADADAS PELA AGRICULTURA CONVENCIONAL, COM AUXÍLIO DA AGRICULTURA ORGÂNICA Revista Complexus Faculdade de Engenharia e Arquitetura – CEUNSP, SALTO/SP, ano. 02, n. 4, P.145-160, setembro de 2011. Disponível em: www.engenho.info 159 N. 04, setembro 2011 9. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS Arroz irrigado: recomendações técnicas da pesquisa para o Sul do Brasil / 28. Reunião Técnica da Cultura do Arroz Irrigado, 11 a 13 de agosto de 2010, Bento Gonçalves, RS. - Porto Alegre: SOSBAI, 2010. 188 p., il. ACCIOLY, L.J. de O. Degradação do solo e desertificação no Nordeste do Brasil. Boletim Informativo da Sociedade Brasileira de Ciência do Solo, Campinas, v. 25, n.1, p.23-25, 2000. ALTIERI, M.A. The ecological role of biodiversity in agrossystems.Agriculture Ecossystem & environment, v. 74; p, 19-31, 1999. COELHO, M. J. H. Café do Brazil: o sabro amargo da crise. Florianópolis: Oxfam, 2002. 58 p. FERNANDES, E. A. N.; TAGLIAFERRO, F. S.; BODE, P.: MOREIRA, C. F. Safety and nutritional challenges of sustainable organic coffe. In: International Congress of Nutrition, 17. Vienna, Augst 27-30, 2001. Institute of Nutritional Science/IAEA. EMBRAPA AGROBIOLOGIA. Agricultura orgânica e agroecologia: questões conceituais e processo de conversão. Seropédica: Embrapa Agrobiologia, 2005. 35 p. (Embrapa Agrobiologia. Documentos, 196). Embrapa Solos. Sistema brasileiro de classificação de solos. Brasília, DF: Embrapa. SPI, 1999. 412 p. BENITES, V. M.; MENDONÇA, E. S. Propriedades eletroquímicas de um solo eletropositivo influenciadas pela adição de diferentes fontes de matéria orgânica. Revista Brasileira de Ciência do Solo, v. 22, n. 2, p.215-221, 1998. GAMEIRO, A. H. Arroz em Foco: Orgânicos refletem evolução do arroz no varejo. http://www.arroz.agr.br/site/arrozemfoco/060714.php. Acessado em 24 de novembro de 2010. GROSSMAN, J.M. Exploring farmer knowledge of soil process in organic coffe system of Chiapias, México. Geoderma, Amsterdam, v. 111, p. 267-287, 2003. KOBAYAMA, M.; MINELLA J.P.G. & FABRIS, R. Áreas degradadas e sua recuperação. Informe agropecuário, Belo Horizonte, v. 22, n. 210, p. 10-17. maio/junho. 2001. LOUREIRO, L. M.; LOTADE, J. Do fair trade and eco-labels in coffe wake up the consumer conscience? Ecological Economics, Amsterdam, v. 53, p. 129-138, 2005 RODRIGUES, V. Pesquisa dos estudos e dados existentes sobre desertificação no Brasil. Ministério do Meio Ambiente. Plano Nacional de Combate à Desertificação. Projeto BRA 93/036. 1997. 65 p. MANZATTO, C. V. Uso agrícola dos solos brasileiros / Celso Vainer Manzatto; Elias de Freitas Junior; José Roberto Rodrigues Peres (ed.). – Rio de Janeiro: Embrapa Solos, 2002. 174 p. MOREIRA, C. F. Caracterização de sistemas de café orgânico sombreado e a pleno sol no sul de Minas Gerais. Dissertação de Mestrado. Escola Superior de Agricultura “Luiz de Queiroz”, 2003,78p. RODRIGUES, R. R.; GANDALFI, 2001. Conceitos, Tendências e ações para a recuperação de áreas de florestas ciliares. In: Rodrigues, R. R.: Leitão Filho, H. F. (org), Matas Ciliares: conservação e recuperação. São Paulo, Edusp, 2º Ed. P. 234-247. ROSSI, F. Aplicação de preparados homeopáticos em morango e alface visando o cultivo com base agroecológica. Dissertação de mestrado. Escola Superior de Agricultura “Luiz de Queiroz”. Piracicaba, 2005. 79p. Miriam H. Okumura, Hélio R.J Pereira Jr – RECUPERAÇÃO DE ÁREAS DEGRADADAS PELA AGRICULTURA CONVENCIONAL, COM AUXÍLIO DA AGRICULTURA ORGÂNICA Revista Complexus Faculdade de Engenharia e Arquitetura – CEUNSP, SALTO/SP, ano. 02, n. 4, P.145-160, setembro de 2011. Disponível em: www.engenho.info 160