Índice de sustentabilidade agroambiental para o perímetro irrigado Ayres de Souza

Environmental sustainability index for Ayres de Souza irrigated district

ENGENHARIA RURAL

Índice de sustentabilidade agroambiental para o perímetro irrigado Ayres de Souza

Environmental sustainability index for Ayres de Souza irrigated district

José Alves Carneiro Neto^I; Eunice Maia de Andrade^II; Morsyleide de Freitas Rosa^III; Francisco Suetônio Bastos Mota^IV; José Frédson Bezerra Lopes^V

^IEngenheiro Civil, Mestre em Irrigação e Drenagem – Companhia de Gestão dos Recursos Hídricos/COGERH – Rua Adualdo Batista, 1550 – Cambeba – 60830-080 – Fortaleza, CE – [e-mail]

^IIEngenheira Agrônoma, PhD, Professora – Departamento de Engenharia Agrícola/DENA – Universidade Federal do Ceará/UFC – Avenida Mister Hull, s/n – Campus do Pici – Cx. P. 12168 – 60455-970 – Fortaleza, CE – [e-mail]

^IIIEngenheira Química, Doutora, Pesquisadora – Embrapa Agroindústria Tropical – Rua Sara Mesquita, 2270 – Planalto Pici – 60511110 – Fortaleza, CE – [e-mail]

^IVEngenheiro Civil, Doutor, Professor – Departamento de Engenharia Agrícola/DENA – Universidade Federal do Ceará/UFC – Avenida Mister Hull, s/n – Campus do Pici – Cx. P. 12168 – 60455-970 – [e-mail]

^VGraduando em Agronomia – Departamento de Engenharia Agrícola/DENA – Universidade Federal do Ceará/UFC – Avenida Mister Hull, s/n – Campus do Pici – Cx. P. 12168 – 60455-970 – [e-mail] – Bolsista do PET

RESUMO

Uma análise integrada do atual uso dos recursos naturais do Perímetro Irrigado de Ayres de Souza, localizado no Vale do Acaraú, Ceará, foi realizada através do desenvolvimento de um índice de sustentabilidade agroecológica. Os dados dessa pesquisa foram oriundos de questionários aplicados a 33 produtores agrícolas beneficiados pelo projeto de irrigação. Os indicadores de sustentabilidade foram estimados pelo emprego de análise fatorial, método da análise fatorial/análise de componentes principais. O índice de sustentabilidade estimado a partir dos indicadores selecionados registrou uma situação de sustentabilidade fragilizada ou de insustentabilidade reversível. As unidades produtivas apresentaram um porcentual de 60,6% com alguma sustentabilidade; e os demais 39,4% estão em condições de insustentabilidade. Os resultados também mostraram que os fatores dominantes do índice de sustentabilidade foram: nível da atividade agrícola praticada, agricultura familiar, condições atuais do sistema água-solo e infra-estrutura, fontes alternativas de renda e experiência em tratos culturais.

Termos para indexação: Análise fatorial, agricultura sustentável, impacto ambiental.

ABSTRACT

The aim of this work was to make an analysis of natural resources at Ayres de Souza Irrigated District sited in Acaraú basin, Ceará, Brazil. This study was performed through an agro ecological sustainability index (ASI). The approach was based on 33 cross-over form applied to small farms located in the irrigated district. Factors Analysis/Principal Components Analysis were applied to select the sustainability indicators of the irrigated district as well as to define the agro ecological sustainability index. The results showed that the Index is capable of demonstrating clear differences among productivity unit management system with respect to sustainability. 60% of the pooled productivity units presented weak sustainability and the other 39.4% were unsustainable. The dominants factors of the Index were: level of agricultural management practices, family agriculture, framework of irrigation and alternative income source.

Index terms: Factorial analysis, sustainable agriculture, environmental impacts.

INTRODUÇÃO

Os problemas ambientais no meio rural estão aumentando à medida que novas técnicas de agricultura, apoiadas no emprego de adubos químicos, agrotóxicos e mecanização, vêm sendo empregadas desordenadamente. Além disso, o desmatamento da vegetação nativa para a utilização do solo acarreta a extinção da fauna local, e a alteração do regime das chuvas e no curso dos rios. Tal condição se torna mais agravante nas regiões secas, onde o equilíbrio dos ecossistemas é extremamente frágil.

O Semi-árido nordestino, em especial o Estado do Ceará, destaca-se por apresentar muitos problemas no que diz respeito aos recursos hídricos (MONTEIRO & PINHEIRO, 2004). Essas regiões apresentam uma alta variabilidade temporal e espacial das precipitações, sendo que a prática da irrigação quando adequadamente empregada, pode ser uma das melhores formas de promover a ocupação e o aproveitamento econômico dos seus recursos naturais. Desde 1950, com a construção de grandes açudes (capacidade de armazenamento superior a 500 milhões de m³), o Departamento Nacional de Obras Contra a Seca (DNOCS) vem empregando a técnica da irrigação, em políticas sociais no meio rural das regiões semi-áridas do Nordeste brasileiro. Os distritos de irrigação contribuíram com a reforma agrária pela distribuição de lotes, porém não obtiveram satisfatório suporte do governo para a fase de operação, resultando na decadência de vários projetos. Uma das causas do insucesso de muitos projetos públicos de irrigação foi a falta de um manejo adequado, geralmente, por desconhecimento ou por falta de assistência técnica ou por ambos os fatores (MELO, 1999).

A sustentabilidade da irrigação, como parte integrante das explorações dos recursos naturais, passa por um embasamento teórico e reflexivo e acima de tudo de conscientização e treinamento de todos os que trabalham na agricultura (BRANCO, 2003). Nos dias atuais, um dos maiores desafios enfrentados pela discussão sobre o desenvolvimento sustentável é a elaboração de metodologias aplicadas que permitam avaliar a sustentabilidade de diferentes projetos, tecnologias ou agroecossistemas em situações concretas (MANGABEIRA et al., 2002; MARZALL & ALMEIDA, 1998).

A sustentabilidade dos projetos de irrigação depende do uso da terra, geologia, qualidade da água de irrigação, drenagem natural do solo, condições climáticas locais, comercialização, nível educacional do irrigante, entre outros (MELO, 1999; WICHELNS et al., 2002). A complexidade desse sistema torna difícil estabelecer uma única variável como um indicador padrão para qualquer projeto de irrigação (GALLOPIN, 1997; TOLEDO & NICOLELLA, 2002). Nessa busca, índices de sustentabilidade têm sido desenvolvidos para refletir resumidamente as alterações sofridas pelo meio ambiente em decorrência da agricultura irrigada. Um índice ou indicador é uma ferramenta que permite a obtenção de informações sobre uma dada realidade. Tem como principal característica a de poder sintetizar um conjunto complexo de informações, retendo apenas o significado essencial dos aspectos analisados (FOSSATTI & FREITAS, 2004; PALÁCIO, 2004). O perímetro Ayres de Souza retrata em sua história todo o contexto dessa realidade, observando-se o abandono das infra-estruturas existentes e a adoção, hoje, de um manejo ultrapassado com grandes desperdícios de água. Esse estudo se propõe ao desenvolvimento de um índice de sustentabilidade agroecológica onde se possa traçar o perfil dos irrigantes, pela realização de uma análise integrada do atual uso dos recursos naturais do perímetro irrigado de Ayres de Souza (PIAS).

MATERIAL E MÉTODOS

O Perímetro Irrigado Ayres de Souza (PIAS) está localizado no município de Sobral, Ceará (Figura 1). As suas coordenadas geográficas são: 3º 45' S e 40º 27' W. A implantação do perímetro irrigado foi iniciada no ano de 1974 e a sua conclusão ocorreu em 1978. Possui uma área de 615 ha irrigada por superfície, associada a 7.980 ha de áreas de sequeiro.

A coleta de dados foi realizada em julho de 2004, quando se iniciam as atividades de irrigação nos perímetros. O questionário aplicado aos irrigantes segue o padrão cross-section, com perguntas objetivas e fechadas obtendo respostas diretas, de forma a padronizar os dados.

Considerando-se as informações da sede regional do DNOCS sobre os produtores agrícolas, optou-se por definir a quantidade de questionários aplicados a partir de uma confiança de 95%, por meio da seguinte equação:

em que: N (tamanho da população): 45 irrigantes; z (intervalo de confiança): 0,95; π (proporção na amostra): 0,5; E_o (erro amostral tolerável): 0,05. A população amostral proposta seria composta por 30 unidades produtivas no PIAS, porém foram aplicados 33 questionários em campo, o que reduziu o erro amostral (E_o) para 4,25%. Foi realizada uma amostragem exploratória, adotando um modelo não probabilístico. Por isso, as inferências extraídas da amostra devem ser ressalvadas em função das limitações desse tipo de abordagem (VERGARA, 1998).

Definição do índice

Aplicou-se o método da análise fatorial/análise de componentes principais (AF/ACP), para a construção do Índice de Sustentabilidade (IS). Essa metodologia é composta pelas seguintes etapas: preparação da matriz de correlação; extração dos fatores comuns com possível redução dos parâmetros que definem a sustentabilidade ambiental; rotação dos eixos relativos aos fatores comuns (SANDS & PODMORE, 2000). Antes de aplicar o método para a extração de fatores, verificou-se, a partir da matriz de correlação, a adequabilidade do conjunto de variáveis ao procedimento estatístico. Nesse estudo, a adequabilidade dos dados foi aferida pelo método de Kayser Mayer Olkim, calculando-se o índice conhecido como KMO (NORUSIS, 1990). A correlação de cada variável com os fatores é expressa, em termos algébricos, por:

em que: X₁, X₂, ..., X_i (variáveis observadas); F₁, F₂, ..., F_n (fatores); a_i1, a_i2, ..., a_in (cargas fatoriais); e (erro residual). Em seguida, elaborou-se a transformação ortogonal, ou simplesmente, rotação, da matriz das cargas fatoriais. Finalmente, a determinação da matriz dos escores fatoriais, com a qual foi possível construir-se o índice para hierarquizar as observações, através da soma, simples ou ponderada, dos escores pertencentes a uma mesma observação. Os escores fatoriais de cada fator possuem distribuição normal, com média zero e variância unitária e, desse modo, podem ser utilizados para indicar a importância de cada observação no conceito expresso pelo fator (PALÁCIO, 2004).

Como os fatores captam em níveis diferentes as variâncias das variáveis, uns mais e outros menos, é razoável que, na construção de um índice envolvendo todos os fatores, seja utilizado um critério de ponderação capaz de conferir a cada fator sua importância relativa. No caso, a raiz característica, por expressar a capacidade de cada fator em captar a variância das variáveis, foi empregada como o termo de ponderação. Todas as análises estatísticas foram formuladas pelo programa SPSS, v.10 (Statistical Package for the Social Sciences), por apresentar uma boa versatilidade na manipulação dos dados, inclusive o tratamento prévio de padronização e escalonamento dos dados (NORUSIS, 1990).

Os indicadores de sustentabilidade foram obtidos da diferença dos pesos (p_i) atribuídos a cada variável, com base nos fatores extraídos pela AF/ACP O valor do peso (p_i) de cada variável foi ponderado em função da raiz característica de cada componente associado à explicabilidade de cada variável, em relação às componentes principais extraídas. O peso associado aos parâmetros do índice de sustentabilidade de cada variável foi estimado por:

em que: p_i: peso a ser associado aos parâmetros de sustentabilidade; F: autovalor das componentes principais; P_i: explicabilidade de cada variável em relação a componente principal.

O índice proposto retrata não só as condições de sustentabilidade local, mas também as atividades humanas que têm impactos sobre essa sustentabilidade e as medidas mitigadoras adotadas para a correção de " situações de insustentabilidade" . Algebricamente, a construção do índice de sustentabilidade (IS) é a combinação, digamos linear, dos indicadores:

em que: I_n: indicadores de sustentabilidade; P: termos de ponderação dos indicadores.

As classes dos níveis do índice desenvolvido nesse estudo fundamentaram-se nos trabalhos de Melo (1999) e Vasconcelos & Torres Filho (1994). Como conseqüência, as unidades produtivas foram classificadas da seguinte forma:

Sustentável: ISP < 0,20.

Sustentabilidade Ameaçada: 0,20 £ ISP < 0,40.

Sustentabilidade Comprometida: 0,40 £ ISP <0,60.

Insustentável: 0,60 £ ISP < 0,80.

Seriamente Insustentável: ISP ³ 0,80.

RESULTADOS E DISCUSSÃO

As variáveis originais, com freqüência de resposta positiva superiores a 90%, foram descartadas por representarem pouco ou nenhuma diferença em termos estatísticos (MANGABEIRA et al., 2002). Os procedimentos preliminares de adequação do conjunto de variáveis à análise fatorial resultaram na eliminação de algumas variáveis, permanecendo 16 variáveis significativas (Tabela 1).

Tabela 1

Tabela 1. A rotação dos dados foi gerada para se obter fatores com a maior ortogonalidade possível, uma vez que o objetivo principal foi medir as componentes que apresentam maior influência no sistema (HAWKINS, 1974). Procedimento semelhante foi empregado por Monteiro & Pinheiro (2004) na seleção de critério para a implantação de tecnologias de suprimentos de água potável, em municípios cearenses afetados por alto teor de sal.

Pode-se observar que a comunalidade de cada variável foi superior a 0,5; ou seja, o fator correspondente reproduziu mais da metade da variância da referida variável (NORUSIS, 1990). O total da variância, explicado por cada um dos seis fatores, apresentou porcentagem de explicabilidade semelhante, variando de 13,5 a 10,8%. Isso demonstra que a sustentabilidade agroambiental apresenta dependência aproximadamente igual aos seis fatores selecionados pelo modelo da AF/ACP. O conceito de cada fator, ou seja, que aspecto o fator melhor traduz, foi definido a partir das variáveis que apresentaram maior carga fatorial (Tabela 1). Mediante a interpretação do processamento da análise fatorial, foi possível qualificar os fatores que caracterizam o meio agroambiental e as variáveis de maior contribuição (Tabela 2).

A ordem dos fatores gerados revela seu grau de importância, bem como as características inerentes aos mesmos, na perspectiva dos entrevistados. Pode-se observar que as variáveis de maior comunalidade estão relacionadas a fatores como " Produção agrícola" e " Agricultura familiar" . Esses resultados confirmaram os encontrados por Fossatti & Freitas (2004) em estudos relacionados às variáveis determinantes das características sociais e econômicas da agricultura familiar no município de Santa Cruz/RS, onde foram identificados como fatores determinantes entre outros: o tamanho da família, o número de crianças, a experiência, a escolaridade e o tamanho da propriedade.

Pela Tabela 1 pode-se observar que a variável " Porcentual da área de plantio" apresentou maior peso (-0,775), com relação ao fator 1 " produção agrícola" . Nessa variável estão inseridos aspectos técnicos e sócio-econômicos, como: adoção de novas espécies vegetais pelos irrigantes; comercialização da produção; disponibilidade e especialização da mão-de-obra; sistema de irrigação adotado; aspecto cultural da região (vocação da região para determinadas culturas e mercado regional). Mangabeira et al. (2002) mostraram que o nível de desenvolvimento de sistemas de produção apresenta uma relação direta com o nível de desenvolvimento em que se encontravam os produtores rurais.

Para o fator " Agricultura Familiar" , foi observado um baixo envolvimento e uma total falta de interesse em continuar com as atividades da agricultura irrigada por parte dos filhos. Isto se explica pela dificuldade de comercialização do produto agrícola e a oferta em empregos na indústria no município de Sobral, Ceará. Foi identificada, também, a falta do uso de equipamentos de proteção individual e adequada conservação de agroquímicos (principalmente defensivos agrícolas). Os trabalhadores rurais estão expostos a riscos muito diversificados, sobretudo a exposição direta a agrotóxicos, sujeitos a graves problemas de saúde (MARZALL & ALMEIDA, 1998).

Os fatores 4 e 6 estão intimamente relacionados à aquisição de bens provenientes da mão-de-obra agrícola, no caso, associados às condições de bem-estar social da família, como ter um veículo próprio que permita uma maior liberdade do produtor quanto ao escoamento de sua produção. Um aspecto preocupante, relacionado ao fator 4, " Fontes alternativas de renda, é a realização da prestação de serviços temporários externos à propriedade, tanto pelos irrigantes como por seus filhos, mostrando uma realidade financeira desassociada da atividade agrícola. Entretanto, constatou-se in-loco a existência de sistemas de cooperativas onde o irrigante, na impossibilidade de pagar por uma mão-de-obra externa, trabalha em conjunto com outros irrigantes no cultivo de suas áreas, assim, conseguem cultivar todos os lotes.

A definição do peso (p_i), associado a cada indicador de sustentabilidade, foi obtido com base nos escores extraídos na análise fatorial/análise da componente principal (Tabela 3). O valor p_i de cada indicador foi ponderado em função da raiz característica de cada fator (Tabela 1) associado à explicabilidade de cada variável em relação aos fatores extraídos (Equação 3). A soma dos valores resultantes foi igualada a um, e em seguida ponderado o valor do p_i de cada variável, de forma que a soma de todos os (p_i) seja igual a um (Tabela 3). Procedimento semelhante foi adotado por Palácio (2004), ao desenvolver um índice de qualidade de água para avaliar as águas do rio Trussu, Ceará.

Os maiores coeficientes do índice de sustentabilidade estão associados às variáveis " Realiza trabalhos temporários fora da propriedade" e " Desejam receber treinamento" , o que indica a agricultura como única ocupação laboral. A análise de campo identificou que 88% dos irrigantes não realizam outra atividade, com dedicação exclusiva à propriedade. Por outro lado, observou-se uma certa acomodação da população quanto à adoção de novas tecnologias, confirmando o aspecto cultural, apreensivo, que dificulta o aperfeiçoamento através de cursos e treinamentos (BRANCO, 2003).

A Tabela 4 apresenta os índices de sustentabilidade gerados pela equação 4 e a classificação de cada unidade produtiva no ranking do universo estudado. Os valores negativos associados às variáveis podem ser explicados pela complexidade das questões de sustentabilidade, onde um indicador pode ter um impacto negativo sob um aspecto e positivo sob outro (GALLOPIN, 1997). A hierarquização dos IS, para cada unidade produtora, foi feita a partir de índices absolutos. Os índices de sustentabilidade obtidos variaram no intervalo de 0,002 a 1,000. Os menores valores significam níveis de maior sustentabilidade, enquanto os mais elevados IS significam níveis de menor sustentabilidade.

A média global de sustentabilidade entre os produtores situa-se em torno de 0,52, representando um resultado mais para insustentável do que para sustentável. Para que se possa tecer maiores considerações a esse respeito, no entanto, foi preciso que algumas medidas de padronização, para a classificação dos resultados obtidos fossem tomadas. Essas medidas devem girar em torno de se estabelecer os limites que devem ser colocados sobre os índices que serão considerados mais ou menos sustentáveis, propõe Melo (1999) na estimação de um índice de agricultura sustentável: o caso da agricultura irrigada do vale do São Francisco.

Para uma melhor visualização dos resultados, procedeu-se à uma partição das unidades em classes, de acordo com sua posição relativa (Tabela 5). Para tanto, foi feita uma análise de agrupamento (Cluster Analysis), pelo método de K-médias (NORUSIS, 1990). A partir da classificação adotada, percebeu-se que apenas 15,2% das unidades produtivas estudadas apresentam uma situação de sustentabilidade com relativo equilíbrio. Um porcentual pouco menor dos produtores (12,1%) ainda é considerado sustentável, mas há nessa condição uma ameaça, que pode advir de qualquer um dos fatores contabilizados no índice. Porém, 33,3% dos colonos pesquisados registraram uma sustentabilidade que já se apresenta de alguma forma comprometida e os demais 39,4% estão em condições de insustentabilidade.

Uma informação importante a ser adicionada é o fato de que 78% dos entrevistados consideraram a situação atual do perímetro entre boa e regular, o que mostra certa acomodação da população com o estado censurável em que se encontra o perímetro.

CONCLUSÃO

O modelo proposto para a criação do índice de sustentabilidade mostrou-se adequado adaptando-se bem aos indicadores sugeridos, apresentando um comportamento esperado, quanto aos resultados obtidos.

O índice desenvolvido demonstrou claramente a diferença entre unidades produtivas, no que concerne a sustentabilidade do modelo de exploração adotado pelos produtores.

Os fatores dominantes do índice de sustentabilidade foram: nível da atividade agrícola praticada, agricultura familiar, condições atuais do sistema água-solo e infra-estrutura, fontes alternativas de renda e experiência em tratos culturais.

O índice de sustentabilidade, estimado a partir dos indicadores selecionados pelo método de componentes principais/ análise fatorial, registrou uma situação que ainda pode ser tida como otimista (0,52), visto que ainda representa uma fragilizada condição de sustentabilidade ou de insustentabilidade reversível.

(Recebido em 14 de junho de 2007 e aprovado em 14 de março de 2008)

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Datas de Publicação

• Publicação nesta coleção
  15 Ago 2008
• Data do Fascículo
  Ago 2008

Histórico

• Aceito
  14 Mar 2008
• Recebido
  14 Jun 2007