Expansão da Agricultura Irrigada por Pivô Central no Cerrado entre os anos de 1984 e 2008

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1 Expansão da Agricultura Irrigada por Pivô Central no Cerrado entre os anos de 1984 e 2008 Thiago Felipe de Oliveira Spagnolo ¹ Antonio Felipe Couto Junior 2 1 Universidade de Brasília Campus Universitário Darcy Ribeiro Asa Norte CEP: Brasília, DF Brasil 2 Universidade de Brasília Campus Planaltina - Área Universitária n.º 1 Vila Nossa Senhora de Fátima - CEP , Planaltina, DF Brasil Abstract. This paper aims to evaluate the expansion of agricultural areas irrigated using central pivot system in the São Desidério municipality, in the period 1984 to Time series images from PRISM/ALOS and LANDSAT/TM sensors were used in the description of agricultural expansion over time. The images were co-registered and classified by visual interpretation in order to obtain land-use maps over time. These irrigated agricultural areas were quantified and analyzed over time. This kind of irrigation system in agriculture was introduced after 1984 in São Desidério. Between 1988 and 1992 the number of central pivots increased significantly, from 11 to 122. This fast expansion between 1988 e 1992 occurred at a rate of hectares per year. From 1992 to 2004 the expansion rate was lower but the irrigated areas continued expanding with an average growth of 841 hectares per year. After 2004 this expansion rate began to increase again, reaching hectares per year between 2004 and Up to 1996 the central pivot irrigation systems installed in São Desidério were scattered all around. From 1996 on these installations started to concentrate in the central area of São Desidério. Palavras-chave. Uso da Terra, Detecção de Mudança, Análise Multitemporal, Oeste Baiano. 1. Introdução Desde a década de 1980, observa-se uma ocupação mais intensa sobre o Cerrado, sendo que dados indicam que, em 2008, cerca de 40% da vegetação natural já tinha sido convertida em agropecuária e outros tipos de usos (Brannstrom et al., 2008; Mazzeto Silva, 2009; Sano et al., 2008). Essa rápida expansão da agricultura mecanizada teve seu início na região Centro- Oeste do país influenciada por políticas comerciais e agrícolas adotadas durante a década desde a década de 1970 (Helfand e Resende, 2000, 2003). Observou-se que esta ocupação também atingiu a região Nordeste, principalmente na mesorregião do Extremo Oeste Baiano. No processo de ocupação agrícola do Oeste Baiano, a política pública de subsidiar compras de terras a preços e juros reduzidos (Klink e Moreira, 2002), e as forças econômicas e políticas regionalmente dominantes desempenharam papel determinante para os produtores, oriundos principalmente das regiões Sul e Sudeste (Guimarães e Leme, 1997). Estas condições consolidaram esta região como um dos principais polos de produção de grãos do Brasil (Brannstrom et al., 2008; Sano e Pinhati, 2009). Um dos destaques desta ampliação está na implantação de sistema de produção intensivo de grãos, tanto da agricultura em sequeiro como da agricultura irrigada por meio de pivô central (Guimarães e Leme, 1997). No caso da agricultura irrigada por pivô central, observou-se um crescimento devido ao investimento em tecnologia e 0712

2 infraestrutura, impulsionado por linhas de financiamento específicas. Dentre essas políticas, destaca-se o Programa de Financiamento de Equipamentos de Irrigação (PROFIR), criado em 1982 (Brandão et al, 2006). O sistema de irrigação por pivô central é um dos mais utilizados na agricultura moderna, por ser mecanizado e automatizado. Este processo baseia-se em disponibilizar água para a planta, mantendo a umidade adequada do solo para manejo agrícola (Rezende et al., 1998). Na irrigação por aspersão, a água é aplicada sobre o solo em forma de chuva artificial. Dentre os sistemas de irrigação por aspersão destaca-se o pivô central (Ramos e Mantovani, 1994). Este sistema de produção tem sido utilizado para irrigação de diversas culturas, tais como cereais, fruticultura, pastagens, grãos e café (Folegatti et al., 1998). No entanto a intensificação dessa atividade pode ocasionar maior demanda por recursos hídricos. Neste sentido torna-se importante conhecer os padrões de distribuição destas estruturas no intuito de ordenar a ocupação e favorecer o uso racional dos recursos naturais. Neste contexto, o presente trabalho teve como objetivo avaliar a expansão da agricultura irrigada por pivô central no município de São Desidério no período entre 1984 e Área de Estudo O município de São Desidério está inserido dentro do bioma Cerrado, cobrindo uma área de km², o que corresponde a 12,7% da mesorregião do Extremo Oeste Baiano (Figura 1). Sua população estimada de habitantes, sendo 63% rural e 37% urbana, o que indica uma densidade demográfica 1,86 hab/km² (IBGE, 2010). Figura 1 - Localização do Município de São Desidério na Mesorregião Extremo Oeste Baiano. Este município teve seu desenvolvimento econômico a partir da década de 80, em função do agronegócio. No ano de 2008, contribuiu com mais de R$ 753 milhões, correspondendo ao maior Produto Interno Bruto (PIB) da agropecuária do estado da Bahia. 0713

3 O município de São Desidério apresenta estações bem definidas, com precipitação média anual de 1500 mm, concentrada na estação chuvosa de outubro a abril. Pode ser observada uma diferença climática sendo úmida na parte oeste e subúmido seco na parte leste (SEI, 1997). A temperatura média anual apresenta amplitude de 21,3º a 27,2ºC (EMBRAPA, 2010). O município está, predominantemente, sobre o Grupo Urucuia (Cretáceo) constituído quase que exclusivamente por arenitos de origem eólica. Nas porções mais baixas do relevo observa-se o Grupo Bambuí (Neoproterozóico), onde são encontradas rochas calcárias e pelíticas, depositadas sobre rochas do embasamento cristalino relativos ao Cráton do São Francisco, sendo encontrados nesta região os solos de maior fertilidade (Gaspar e Campos, 2007). Foram identificadas nove Unidades Geomorfológicas nesta área de estudo (Passos, 2010): Topos, Chapadas Intermediárias, Escarpas, Frente de Recuo Erosivo, Planície Interplanáltica, Veredas, Mesas, Rampas e Planícies Intraplanálticas. Seus solos são bem intemperizados e bem drenados e com baixa fertilidade natural, (Santos et al, 2008). Os Latossolos Vermelhos e Vermelho-Amarelos e os Neossolos Quartzarênicos são os mais abrangentes e ocrrendo ainda Gleissolos, Organossolos, Argissolos, Luvissolos, Planossolos e Neossolos Litólicos (Batistella et al, 2002). 3. Material e Métodos No presente estudo foram empregadas imagens de alta resolução espacial do sensor Panchromatic Remote-Sensing Instrument for Stereo Mapping (PRISM), a bordo no Advanced Land Observing Satellite (ALOS). Estas imagens proporcionaram o mapeamento da agricultura irrigada (pivôs centrais) referente ao ano de Nesta etapa foi realizada a vetorização digital em tela, pois as diferenças nos valores de radiância das imagens não possuem um significado para a classificação desejada, tornando adequada a interpretação visual em detrimento de métodos automatizados. Isto significa que a cobertura agrícola pode estar em diferentes estádios, porém, representando a mesma classe. Estas imagens PRISM também foram utilizadas para registrar a série temporal estruturada por imagens do sensor Landsat TM-5, referentes aos anos de 2004, 2000, 1996, 1992, 1988 e Após este registro, os vetores gerados anteriormente foram utilizados para a realização da retroanálise, também por interpretação visual em tela. Estes procedimentos estão inseridos dentro do domínio da detecção de mudança pelo método de pós-classificação (Mas, 1999; De Bruin, 2000; Munyati, 2000). Neste sentido, as imagens são classificadas separadamente e posteriormente comparadas entre si, buscando quantificar as mudanças na cobertura da terra. Este método é de fácil atualização ao longo do tempo favorecendo o monitoramento, permite compensar as variações provenientes das condições atmosféricas, mudanças fenológicas e umidade de solo, devido à independência na confecção do mapa temático e comparar imagens de sensores com diferentes resoluções espaciais, espectrais, temporais e radiométricas (Coppin et al., 2004). Para a quantificação das mudanças foram avaliadas as taxas entre ocupação entre cada período de 4 anos e entre o período completo (1984 e 2008). 0714

4 4. Resultados e Discussão Os resultados indicaram que a agricultura irrigada por pivô central no município de São Desidério teve seu início após 1984, pois não foi identificado essa classe de uso da terra nesse ano (Tabla 1). A partir de 1988 percebe-se o início da agricultura irrigada por pivô central, com 11 pivôs já instalados, ocupando uma área de hectares. Tabela 1 Número de pivôs centrais e sua área plantada ao longo dos anos estudos. Ano Pivos Centrais Área (Hectares) , , , , , ,72 Após 1988 foi observado um incremento constante tanto do número de pivôs instalado, quanto da área plantada (Tabela 1). Além disso, foi possível constatar que estes crescimentos (número de pivôs e área plantada) apresentaram comportamento similar (Figura 2). Figura 2 - Número de pivôs centrais e área plantada com uso de pivô entre 1984 e O intervalo apresentou a maior quantidade de pivôs centrais instalados (111) e área plantada de cerca de hectares (Tabela 1 e Figura 2). Este fato pode ser explicado pelos programas de incentivo à agricultura irrigada, como o PROFIR, que reduziram os preços das máquinas e insumos. Foi observado um incremento de ha/ano neste período (Tabela 2). 0715

5 Tabela 2 A taxa de ocupação (ha/ano) em cada intervalo de quatro anos e no período total entre 1984 e Período ha/ano A taxa de expansão por pivôs centrais apresenta uma redução entre 1992 e 2004, porém mantem um crescimento positivo com uma taxa média de 841 hectares ao ano. Observou-se que a partir de 2004 este ritmo de expansão de áreas irrigadas por pivô central aumentou sua taxa de crescimento, passando a expandir ha/ano entre 2004 e 2008 (Tabela 2). Ao longo do período de 24 anos foi constada uma expansão na ordem de hectares por ano. Outro aspecto relevante para este tipo de avaliação é o conhecimento da distribuição espacial destas instalações ao longo do tempo (Figura 3). O mapa de detecção de mudanças permite analisar a evolução da agricultura irrigada por meio da distribuição espacial dos pivôs centrais ao longo do tempo. Observou-se que até o ano de 1992 as instalações dos pivôs centrais mostravam-se dispersas independente das unidades geomorfológicas. Além disso, os pivôs centrais mostraram-se distribuídos linearmente, associados diretamente aos cursos d água. Figura 3 Detecção de mudanças, em intervalos de quatro anos, entre 1984 e

6 A partir de 1996 foi observada uma concentração na porção mais central do município (Figura 3), que corresponde à unidade geomorfológica das Chapadas Intermediárias. Esta região apresenta relevo mais ondulado em relação à parte oeste, dificultando a ocupação pela agricultura de sequeiro. Além disso, nesta região são encontrados solos menos profundos, o que reduz os custos de instalação dos pivôs centrais. 5. Conclusão A análise multitemporal por meio da retroanálise de imagens do sensor Landsat TM-5 mostrou-se eficiente para a quantificação dos pivôs centrais, bem como da identificação de sua distribuição espacial. Foi identificado que a agricultura irrigada por pivô central no município de São Desidério teve seu início após Entre 1988 e 1992 houve um crescimento significativo do número de pivôs centrais, passando de 11 para 122. Essa rápida expansão da área plantada sob pivô central ocorreu a uma taxa de hectares ao ano. Entre 1992 e 2004 foi observada uma redução na taxa de expansão desta agricultura, no entanto ainda com crescimento médio de 841 hectares por ano. Somente a partir de 2004 que o ritmo de expansão dessas áreas irrigadas voltou a acelerar, passando a expandir ha/ano entre 2004 e Até 1996 foi observado que a instalações dos pivôs centrais mostravam-se dispersas, independente do relevo, seguindo apenas os cursos d água. A partir de 1996 foi observada uma concentração dos pivôs centrais na porção central do município, na unidade geomorfológica das Chapadas Intermediárias. Esta unidade apresenta-se como a principal área para a expansão da agricultura de irrigação, porque são encontrados solos menos profundos, próximo às drenagens, com alta disponibilidade hídrica, o que reduz os custos de instalação dos pivôs centrais. Referências Bibliográficas Batistella, M.; Guimarães, M.; Miranda, E.E.; Vieira, H.R.; Valladares, G.S.; Mangabeira, J.A.C.; Assis, M.C. Monitoramento da Expansão Agropecuária na Região Oeste da Bahia. Campinas: Embrapa Monitoramento por Satélite, p., il. (Documentos, 20). Brandão, A.S.P.; Rezende, G.C.; Marques, R.W.C. Crescimento agrícola no período 1999/2004: a explosão da soja e da pecuária bovina e seu impacto sobre o meio ambiente. Economia Aplicada, São Paulo, v.10, n.2, p , Brannstrom, C.; Jepson, W.; Filippi, A.M.; Redo, D.; Xu, Z.; Ganesh, S. Land change in the Brazilian savanna (Cerrado), : comparative analysis and implications for land-use policy. Land Use Policy, v. 25, p , BRASIL - EMBRAPA - Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária. Sistema Brasileiro de Classificação de Solos. 2ª Ed Disponível em: <http://solos.ufmt.br/docs/solos3/sibcs_2009.pdf> Acesso em 15/12/2010. BRASIL - IBGE - Instito Brasileiro de Geografia e Estatística. Censo Agropecuário 1990 a Disponível em: <www.ibge.gov.br.> Acesso em 01/01/2010. Coppin, P.; Jonckheere, I.; Nackaerts, K.; Muys, B.; Lambin, E. Review article digital change detection methods in ecosystem monitoring: a review. International Journal of Remote Sensing, v. 25, n. 9, p ,

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