Agrarian soil and sediment redistribution and quality in slopes with riparian forests: a case study for Goiatuba, Brazil

A erosão do solo constitui um dos grandes problemas de degradação ambiental em virtude do uso inadequado dos recursos naturais na agricultura moderna, provocando impactos intrínsecos à área agrícola, como perda de solo, água e nutrientes, e extrínsecos, como assoreamento e contaminação dos ecossistemas ripários. Na região do cerrado brasileiro, esse problema torna-se mais evidente pelo rápido crescimento das áreas de agricultura e a introdução da monocultura altamente dependente de insumos e de tecnologias agrícolas, o que alavancou o uso de pesticidas e fertilizantes no Brasil. Este trabalho estudou a redistribuição de solo e a eficiência da mata ciliar na retenção dos sedimentos, pela técnica do 137Cs, em duas transeções localizadas em dois locais de intenso uso agrícola, um cultivado com algodão (Transeção 1) em sistema de plantio convencional (SPC) e o outro cultivado com soja (Transeção 2) em sistema de plantio direto (SPD). No estudo, foram avaliadas a ocorrência dos teores totais e trocáveis dos metais Al, Ba, Co, As, Cd, Cr, Cu, Fe, Hg, Mn, Mo, Ni, Pb, Se e Zn e de resíduo do herbicida diuron nos solos e nas áreas de deposição das vertentes estudadas. Na Transeção 1, a mata ciliar mostrou-se eficiente na retenção de sedimentos, sendo a deposição classificada como resultado do fluxo de enxurrada laminar. Nesse local, os teores médios dos elementos Mn, Fe, Ba, S, Cu, Zn, Co, Cd e Ni foram maiores e estatisticamente diferentes (Wicoxon 5%) na área de deposição dos sedimentos. Na área cultivada com soja, a ocorrência de deposição inrregular e a evidências de formação de fluxo de enxurrada turbulento tornou a deposição pouco eficiente, com os sedimentos atingindo o curso d'água a jusante da faixa de mata ciliar. Nesse local, apenas o elemento S foi identificado em maior concentração e estatisticamente diferente (Wilcoxon 5%) na área de deposição dos sedimentos. As características distintas dos dois locais de estudo sugerem que a eficiência da mata ciliar na retenção dos sedimentos gerados na área agrícola, quando nas mesmas condições edafoclimáticas, é dependente do comprimento e da declividade da vertente, o que irá influenciar no tipo de fluxo ocorrente, da qualidade ambiental da vegetação ribeirinha e da largura da mata ciliar.Soil erosion is associated with environmental degradation because of inadequate use of natural resources in modern agriculture, thus promoting in and off-site impacts, represented by soil, water and nutrient losses, silting and contamination of riparian ecosystems. In the Brazilian Cerrado region these impacts become more evident by its fast conversion to agriculture and industrial monoculture crops, highly dependent on chemical supplies and technologies, improving the use of pesticides and chemical fertilizers in Brazil. The aim of this research was to evaluate soil redistribution and sediment retention in riparian forests using the 137Cs assessment. The research site was composed of two transects in intensively commercial agricultural sites, one (Transect 1) under conventional tillage (SPC) and cotton, and the second (Transect 2) under no-tillage (SPD) and soybeans. Total and exchangeable amounts of Al, Ba, Co, As, Cd, Cr, Cu, Fe, Hg, Mn, Mo, Ni, Pb, Se and Zn, and the residue of the herbicide Diuron were determined along the cultivated slopes and deposition areas in the riparian forest. In Transect 1 the riparian forest was efficient in sediment retention, and deposition was in laminar runoff flow. The concentrations of Mn, Fe, Ba, S, Cu, Zn, Co, Cd and Ni were higher and significantly different in the riparian forest when compared to the erosional slopes (tested by Wicoxon, 5%). In the transect cultivated with soybeans, the irregular deposition and evidences of turbulent runoff pattern restricted deposition in the riparian areas, and the sediments could reach the river system after the riparian forest. In this transect only the Sulphur had higher concentrations in the riparian forest based on the Wilcoxon mean test at 5%. The opposite patterns observed in both areas suggest that the sediment retention efficiency of the riparian forest, even in equivalent soil and climate conditions, will depend on the length and slope of the erosional landscape, which will define runoff patterns; and on the quality and width of the riparian vegetation

Adaptation of Brazilian small-scale \"family farming\" to different agricultural land suitability conditions: spatial distribution and explaining factors

A Agricultura Familiar brasileira constitui uma categoria diversificada e heterogênea que congrega um conjunto plural de detentores de posse da pequena e média propriedade e que produz parte significativa dos alimentos que vão à mesa das pessoas. A agricultura familiar normalmente concentra-se em locais de maior incidência de pobreza rural e em terras de baixo potencial produtivo, que por vezes, apresenta alto valor para a conservação. Essas características conferem uma capacidade de adaptação dos sistemas de produção familiares frente às restrições do meio físico. Esse contexto faz com que a agricultura familiar torne-se o foco do desenvolvimento de políticas públicas específicas e de estudos acadêmicos e institucionais. O objetivo desse trabalho foi analisar as principais características intrínsecas e extrínsecas da agricultura familiar através de avaliações das dinâmicas estabelecidas em torno da produtividade e do melhor aproveitamento das condições do meio físico. Primeiramente, fizemos um levantamento dessas características de interesse, mobilizando dados oficiais e de livre acesso, avaliando a correlação entre as variáveis através de estatística multivariada, nos seguintes contextos territoriais: nacional, regionais e estaduais. Posteriormente, avaliamos uma proposta de classificação territorial da agricultura familiar que se baseia na resposta produtiva às diferentes condições do meio físico, analisando a distribuição das características em cada classe produtiva. Nesta etapa, os valores municipais de produtividade (R.ha-1) foram correlacionados com os valores de aptidão física das terras nos três contextos estudados (Estados, Grandes Regiões e Brasil), o que propiciou a classificação dos municípios em quatro classes: Alto desempenho, Baixo desempenho, Adaptado e Pouco Adaptado. As características da agricultura familiar em cada classe foram submetidas à Análise de Componentes Principais e à Análise de Variância com teste de comparação entre as médias. Os resultados mostraram que o método de classificação foi efetivo nos três contextos territoriais estudados, sugerindo que as políticas públicas de fortalecimento da agricultura familiar são de grande importância para a relativização das limitações do meio físico. E ainda, os fatores relacionados ao melhor aproveitamento das terras disponíveis, a inserção destas políticas em municípios mais desenvolvidos, com oferta efetivas de trabalhos fora das propriedades fomentam o melhor desempenho e adaptação produtiva na maioria dos contextos territoriais estudados.The Brazilian small scale \"Family Farming\" (ScFF) is a diverse and heterogeneous category that brings together a plural set of small and medium property ownership holders and produces significant part of the food available to table the people. ScFF usually focuses on sites with the highest incidence of rural poverty and low productive potential lands, which sometimes has a high conservation value. These characteristics confer adaptability of family production systems facing the constraints of the physical environment. This context makes the ScFF become the focus of development of specific public policies and academic and institutional studies. The aim of this work was to analyze the main intrinsic and extrinsic characteristics of ScFF through the assessment of the dynamics established around productivity and better performance in restricted environments. First, we conducted a survey of these features of interest, using official and free access data, evaluating the correlation between the variables through multivariate analysis in the following territorial contexts: national, regional and state. Subsequently, we evaluated a proposal for territorial classification of ScFF, which is based on the productive response to different conditions of the environment, analyzing the distribution of ScFF characteristics inserted in each productive class. In this step, the municipal productivity values (R .ha-1) were correlated with physical performance values of land in the three contexts studied (National, Major Regions and Brazil), which provided the classification of municipalities into four classes: High Performance, Low performance, adapted and Less Adapted. The characteristics of ScFF in each class were subjected to principal component analysis and analysis of variance followed by comparison tests between the means. Results showed that the method was effective in rating the three territorial contexts studied, suggesting that public policies for strengthening ScFF are of great importance to the relativization of the limitations of the physical environment. It also indicates that the factors related to better use of the land available and the inclusion of such policies in most developed municipalities, with effective job offers outside the property, could promote better performance and yield adaptation in most territorial contexts studied

Agrarian soil and sediment redistribution and quality in slopes with riparian forests: a case study for Goiatuba, Brazil

A erosão do solo constitui um dos grandes problemas de degradação ambiental em virtude do uso inadequado dos recursos naturais na agricultura moderna, provocando impactos intrínsecos à área agrícola, como perda de solo, água e nutrientes, e extrínsecos, como assoreamento e contaminação dos ecossistemas ripários. Na região do cerrado brasileiro, esse problema torna-se mais evidente pelo rápido crescimento das áreas de agricultura e a introdução da monocultura altamente dependente de insumos e de tecnologias agrícolas, o que alavancou o uso de pesticidas e fertilizantes no Brasil. Este trabalho estudou a redistribuição de solo e a eficiência da mata ciliar na retenção dos sedimentos, pela técnica do 137Cs, em duas transeções localizadas em dois locais de intenso uso agrícola, um cultivado com algodão (Transeção 1) em sistema de plantio convencional (SPC) e o outro cultivado com soja (Transeção 2) em sistema de plantio direto (SPD). No estudo, foram avaliadas a ocorrência dos teores totais e trocáveis dos metais Al, Ba, Co, As, Cd, Cr, Cu, Fe, Hg, Mn, Mo, Ni, Pb, Se e Zn e de resíduo do herbicida diuron nos solos e nas áreas de deposição das vertentes estudadas. Na Transeção 1, a mata ciliar mostrou-se eficiente na retenção de sedimentos, sendo a deposição classificada como resultado do fluxo de enxurrada laminar. Nesse local, os teores médios dos elementos Mn, Fe, Ba, S, Cu, Zn, Co, Cd e Ni foram maiores e estatisticamente diferentes (Wicoxon 5%) na área de deposição dos sedimentos. Na área cultivada com soja, a ocorrência de deposição inrregular e a evidências de formação de fluxo de enxurrada turbulento tornou a deposição pouco eficiente, com os sedimentos atingindo o curso d'água a jusante da faixa de mata ciliar. Nesse local, apenas o elemento S foi identificado em maior concentração e estatisticamente diferente (Wilcoxon 5%) na área de deposição dos sedimentos. As características distintas dos dois locais de estudo sugerem que a eficiência da mata ciliar na retenção dos sedimentos gerados na área agrícola, quando nas mesmas condições edafoclimáticas, é dependente do comprimento e da declividade da vertente, o que irá influenciar no tipo de fluxo ocorrente, da qualidade ambiental da vegetação ribeirinha e da largura da mata ciliar.Soil erosion is associated with environmental degradation because of inadequate use of natural resources in modern agriculture, thus promoting in and off-site impacts, represented by soil, water and nutrient losses, silting and contamination of riparian ecosystems. In the Brazilian Cerrado region these impacts become more evident by its fast conversion to agriculture and industrial monoculture crops, highly dependent on chemical supplies and technologies, improving the use of pesticides and chemical fertilizers in Brazil. The aim of this research was to evaluate soil redistribution and sediment retention in riparian forests using the 137Cs assessment. The research site was composed of two transects in intensively commercial agricultural sites, one (Transect 1) under conventional tillage (SPC) and cotton, and the second (Transect 2) under no-tillage (SPD) and soybeans. Total and exchangeable amounts of Al, Ba, Co, As, Cd, Cr, Cu, Fe, Hg, Mn, Mo, Ni, Pb, Se and Zn, and the residue of the herbicide Diuron were determined along the cultivated slopes and deposition areas in the riparian forest. In Transect 1 the riparian forest was efficient in sediment retention, and deposition was in laminar runoff flow. The concentrations of Mn, Fe, Ba, S, Cu, Zn, Co, Cd and Ni were higher and significantly different in the riparian forest when compared to the erosional slopes (tested by Wicoxon, 5%). In the transect cultivated with soybeans, the irregular deposition and evidences of turbulent runoff pattern restricted deposition in the riparian areas, and the sediments could reach the river system after the riparian forest. In this transect only the Sulphur had higher concentrations in the riparian forest based on the Wilcoxon mean test at 5%. The opposite patterns observed in both areas suggest that the sediment retention efficiency of the riparian forest, even in equivalent soil and climate conditions, will depend on the length and slope of the erosional landscape, which will define runoff patterns; and on the quality and width of the riparian vegetation

Retenção de sedimentos removidos de área de lavoura pela mata ciliar, em Goiatuba (GO)

Matas ciliares são geralmente associadas à retenção de sedimentos e à mitigação dos impactos extrínsecos da erosão do solo em áreas de lavoura. No entanto, existem poucos estudos quantitativos sobre o tema. O objetivo deste trabalho foi analisar a eficiência de uma mata ciliar na retenção dos sedimentos produzidos na área de lavoura utilizando a técnica do 137Cs. A amostragem foi realizada em julho de 2005, em transector alocado em área sob intenso uso agrícola, na região central do Brasil, cultivada com algodão em sistema de plantio convencional. A técnica do 137Cs mostrou-se adequada para a determinação de perdas e ganhos de solo nesse tipo de estudo, evidenciando o depósito de sedimentos na área ciliar coberta de mata, bem como a eficácia dessa formação na retenção dos sedimentos advindos da área de lavoura