Biogeodinâmica de herbicidas utilizados em cana-de-açúcar (Saccharum spp.) na sub-bacia do rio Corumbataí
Eduardo Dutra de Armas
Tese de Doutorado – Área de concentração: Ecologia de Agroecossistemas Unidade Ecologia de Agroecossistemas (ESALQ/CENA) – USP, 2006.
Resumo Original
A sub-bacia hidrográfica do rio Corumbataí é de grande importância sócioeconômica no estado de São Paulo, cujo rio, de mesmo nome, tornou-se alvo de preocupação ainda maior nos últimos anos, quando passou a atender 100% do abastecimento do município de Piracicaba. Sendo explorada principalmente pela cultura da cana-de-açúcar e composta de solos com características físico-químicas distintas e relevo variando de plano a montanhoso, surge grande preocupação em torno do comportamento ambiental dos agrotóxicos empregados nesta bacia, o qual é desconhecido até o momento. O presente estudo teve por objetivo avaliar a biogeodinâmica dos agrotóxicos empregados em cana-de-açúcar nesta bacia hidrográfica, vindo a servir de subsídio aos processos de avaliação da qualidade da água desta bacia e definição de metas para o Plano de Bacias, elaborado pelo Comitê das Bacias dos Rios Piracicaba, Capivari e Jundiaí. Este trabalho consistiu de caracterização temporal do uso de agrotóxicos em cana-de-açúcar, o qual serviu de suporte na definição de moléculas e períodos de amostragem para o monitoramento de resíduos em água e sedimento na calha principal do rio Corumbataí e principais afluentes. A identificação de áreas críticas na sub-bacia para o aporte de agrotóxicos foi realizada por meio do modelo matemático SWAT. O estudo apontou o uso principalmente de herbicidas, sendo os únicos produtos de uso declarado no período de avaliação, com consumo sazonal de algumas moléculas e uso indistinto de outras ao longo do ano, o que permitiu um planejamento estratégico do monitoramento de resíduos. Os herbicidas glifosato, atrazina, ametrina, 2,4-D, metribuzim, diurom e acetocloro representaram aproximadamente 85% do volume total de produtos consumidos entre 2000 e 2003. Imazapir foi identificado como o herbicida de maior freqüência de uso, sendo também vislumbrado o emprego de moléculas de alta toxicidade e mobilidade, como sulfentrazona, trifloxissulfurom-sódico, paraquate, tebutiurom e imazapique. No monitoramento de resíduos, níveis quantificáveis de ametrina, atrazina, simazina, hexazinona, glifosato e clomazona foram detectados em amostras de água, com níveis desprezíveis de ametrina e glifosato em sedimento. A área de recarga do aqüífero Guarani, no norte da bacia, apresentou os níveis mais elevados de triazinas e clomazona. As triazinas representam o grupo de moléculas detectadas em níveis mais altos, com a atrazina superando os padrões de potabilidade e de qualidade de água para a vida aquática em alguns pontos. Estas moléculas foram também apontadas pela simulação, como as de maior tendência de ocorrer nos corpos hídricos superficiais e subterrâneos, quando aplicadas em período chuvoso, sendo superadas por glifosato em corpos hídricos superficiais, quando a aplicação ocorreu em período de seca. A simulação de um cenário de expansão da cultura de cana-de-açúcar resultou em aumento da participação das áreas com Areia Quartzosa para o aporte de herbicidas aos corpos hídricos, que juntamente com o Podzólico Vermelho-Amarelo, Podzólico Vermelho-Escuro e solos Litólicos, apresentaram maior vulnerabilidade na bacia. As regiões norte da bacia e as sub-bacias do Ribeirão Claro e rio Passa Cinco evidenciaram as maiores exportações de herbicidas aos corpos hídricos e níveis de resíduos em segmentos de rio após o período de chuva intensa.
Palavras-chave: Bacia hidrográfica; Biogeoquímica; Cana-de-açúcar; Modelagem matemática; Pesticidas; Poluição de rios; Rio Corumbataí; Simulação de sistemas
Biogeodynamic of herbicides used in sugarcane (Saccharum spp.) at Corumbataí river watershed
Resumo em Inglês
The Corumbataí river watershed is of great socioeconomic importance in the state of São Paulo, which river, of the same name, became target of higher concern in the last years, when it started to assist 100% the provisioning of the municipal district of Piracicaba. Being explored mainly by the culture of sugarcane and composed of soils with different physicochemical characteristics and relief varying from plan to mountainous, great concern appears around the environmental behavior of pesticides employed in this basin, whose dynamics is ignored until then. The present study had for objective to evaluate the biogeodynamic of pesticides employed in sugarcane in this watershed, coming to serve from subsidy to the water quality evaluation processes of this basin and definition of goals for the Plan of Basins elaborated by the Watersheds Committee of Piracicaba, Capivari, and Jundiaí Rivers. This work consisted of temporal characterization of the use of pesticides on sugarcane, which served as support in the definition of molecules and sampling periods for the residue monitoring in water and sediment in the main channel of the Corumbataí river and main affluents. The identification of critical areas in the sub-basin for the contribution of pesticides was accomplished through the mathematical model SWAT. The study pointed the use mainly of herbicides, being the only one, whose use was declared in the evaluation period, with seasonal consumption of some molecules and use of others along the whole year, what allowed a residue monitoring strategic planning. The herbicides glyphosate, atrazine, ametryne, 2,4-D, metribuzin, diuron and acetochlor represented around 85% of the total volume of products consumed between 2000 and 2003. Imazapyr was identified as the herbicide of larger use frequency, being also observed the use of high toxicity and mobility molecules, as sulfentrazone, trifloxysulfuron-sodium, paraquat, tebuthiuron and imazapic. In the residue monitoring, quantifiable levels of ametryne, atrazine, simazine, hexazinone, glyphosate and clomazone were detected in water samples, with negligible levels of ametryne and glyphosate in sediment. The recharge area of the Guarani aquifer, in the north of the basin, presented the highest levels of triazines and clomazone. The triazines represent the group of molecules detected in higher levels, with the atrazine overcoming the water potability and quality standards for the aquatic life in some points. These molecules were pointed also for the simulation, as the one of larger tendency of happening in the surface waters and groundwaters, when applied in raining periods, being overcome by glyphosate in surface water bodies, when the application happened in dry period. The simulation of a sugarcane culture expansion scenery resulted in increase of the participation of the areas with Typic Quartzipsamment (Areia Quartzosa) for the herbicides contribution to the water bodies, which added with Typic Hapludult (Podzólico Vermelho-Amarelo), Rhodic Kandiudox (Podzólico Vermelho-Escuro) and Typic Udorthent (Litólico) soils, presented larger vulnerability in the basin. The north region of the Corumbataí river watershed and the sub-basins of Ribeirão Claro and Passa Cinco river showed the largest herbicide loadings to water bodies and levels of residues in river segments after the period of intense rain.
Palavras-chave em Inglês: Biogeochemistry; Corumbataí River; Mathematical modeling; Pesticides; River pollution; Sugarcane; System simulation; Watershed |
