O uso de gamaespectrometria combinada com análises de solo para avaliar o impacto da agricultura intensiva em área úmida isolada

Abstract

A cana- de- açúcar é a segunda commodity comercializada pelo Brasil, atrás apenas da soja. Por essa razão existe uma crescente expansão das fronteiras agrícolas para o setor canavieiro especialmente no Estado de São Paulo, com setor agrícola voltado para o cultivo e processamento da cana-de-açúcar. Nesse contexto muitos ecossistemas são constantemente afetados direta e indiretamente, principalmente pela intensificação do uso de fertilizantes no cultivo da cana. Dentre os ecossistemas mais afetados pelos fertilizantes da agricultura intensiva, estão as áreas úmidas, regiões periódicas ou permanentemente alagadas que, apesar de sua importância na provisão de serviços ecossistêmicos, carecem de políticas públicas do âmbito ambiental. Sob essa ótica o presente trabalho fez uso do método geofísico da gamaespectrometria, associada a coletas de amostras de solo em transecto, de uma área úmida localizada no município de Piracicaba- SP, e posteriormente analisou o teor do carbono total, (CT), nitrogênio total (NT) e os isótopos 15N e 13C como traçadores para diferenciação do nitrogênio orgânico do nitrogênio proveniente dos fertilizantes, que indicaram a baixa retenção da ureia proveniente do NPK na área úmida. As amostras foram submetidas a análises de fluorescência de raios X, complexo sortivo e granulometria, que indicaram a migração de potássio, cloro e fósforo dos fertilizantes para o interior da área úmida, que por apresentar solo argiloso promove a retenção e incorporação de parte dos nutrientes fertilizantes nas reações de troca catiônica. As análises de solo juntamente com a aplicação de técnicas estatísticas como a regressão linear e análise de componentes principais, destacaram o papel do fertilizante agrícola como agente de desequilíbrio biogeoquímico do solo, uma clara evidência de insustentabilidade do atual modelo de manejo de solo agrícola.

Sugar cane is the second largest commodity traded by Brazil, trailing only soy. For this reason, there is a growing expansion of agricultural frontiers for the sugarcane sector, especially in the State of São Paulo, which features an agricultural sector focused on the cultivation and processing of sugarcane. In this context, many ecosystems are constantly affected both directly and indirectly, mainly due to the intensification of fertilizer use in sugarcane cultivation. Among the ecosystems most affected by fertilizers from intensive agriculture are wetlands—periodically or permanently flooded regions that, despite their importance in providing ecosystem services, lack public environmental policies. From this perspective, the present study utilized the geophysical method of gamma-ray spectrometry, associated with soil sample collection along a transect in a wetland located in the municipality of Piracicaba, SP. Subsequently, the content of total carbon (TC), total nitrogen (TN), and the isotopes 15N and 13C were analyzed as tracers to differentiate organic nitrogen from fertilizer-derived nitrogen, which indicated a low retention of urea from NPK in the wetland area. The samples were subjected to X-ray fluorescence, sorption complex, and grain size analyses, which indicated the migration of potassium, chlorine, and phosphorus from fertilizers into the wetland. Due to its clayey soil, the wetland promotes the retention and incorporation of part of these fertilizer nutrients through cation exchange reactions. The soil analyses, along with the application of statistical techniques such as linear regression and principal component analysis (PCA), highlighted the role of agricultural fertilizer as an agent of biogeochemical imbalance in the soil—clear evidence of the unsustainability of the current agricultural soil management model.