Impacts of mixed farms on water quality of Pinhal river sub-basin, Santa Catarina, Brazil Translated title: Impacto de sistemas de produção pecuários/agrícolas na qualidade da água da sub bacia do rio Pinhal, Santa Catarina, Brasil

Abstract

Brazil is one of the largest producers of food in the world. Agriculture and livestock production are concentrated in certain regions of the country. Livestock has been perceived as a constant threat to the quantity and quality of water resources. The objective of this study was to evaluate the impact of mixed farms on superficial water quality in Pinhal River sub-basin, which is located in Concordia, Santa Catarina State. Eight sampling sites representing different land-uses (LU1: dairy cattle; LU2: without animals; LU3: dairy + pigs + poultry + crops; LU4: pigs + poultry + crops; LU5: dairy + pigs + poultry + crops + human; LU6: dairy + pigs + crops; LU7 and LU8: dairy + pigs) were evaluated. These sampling sites were assessed longitudinally and sampled during the summer, spring, autumn, and winter of 2006 to 2009. LU1 presented the worst water quality with high concentrations of total suspended solids (TSS) and chemical oxygen demand. In this point, cows had access to the river. The highest concentration of nitrate (NO3-N) was found at the estuary of the river. There were higher concentrations of TSS, NO3-N and NO2-N in wet season. At this time, intensive fertilizer application to corn fields is common. Autumn and winter presented the worst water quality with respect to nitrogen concentration. Results showed a strong relationship between the sources of pollution (e.g., cows, pigs and poultries) and water quality. Managing the use of animal manure with optimum chemical fertilizer applications along with riparian fencing may provide important mitigation options for protecting water quality of Pinhal River.

Translated abstract

O Brasil é um dos maiores produtores de alimentos do mundo. As produções agrícolas e animais estão concentradas em determinadas regiões do país. A pecuária tem sido percebida como uma ameaça constante para a quantidade e a qualidade dos recursos hídricos. O objetivo deste estudo foi avaliar o impacto de sistemas de produção pecuários/agrícolas na qualidade da água superficial na sub-bacia do Rio Pinhal que está localizado em Concórdia, Santa Catarina. Oito pontos de amostragem, representando diferentes usos da terra (LU1: gado leiteiro; LU2: sem animais; LU3: gado leiteiro + porcos + aves de corte + culturas; LU4: porcos + aves de corte + culturas; LU5: gado leiteiro + porcos + aves de corte + culturas + humanos; LU6: gado leiteiro + porcos + culturas; LU7 e LU8: gado leiteiro + porcos) foram avaliados. As águas foram amostradas durante o verão, outono, primavera e inverno de 2006 a 2009. LU1 apresentou a pior qualidade da água com altas concentrações de sólidos suspensos totais (SST) e demanda química de oxigênio. Neste ponto, os animais tinham acesso ao rio. A maior concentração de nitrato (NO3-N) foi encontrada na foz do rio. Houve maiores concentrações de SST, NO3-N e NO2-N na estação chuvosa. Nesta estação há intensiva aplicação de fertilizantes orgânicos para os campos de milho. Outono e inverno apresentaram a pior qualidade da água em relação à concentração de nitrogênio. Os resultados mostraram forte relação entre as fontes de poluição e qualidade da água. O gerenciando o uso de fertilizantes orgânicos com o de fertilizantes químicos e a recuperação das áreas ripárias são ações mitigatórias importantes para proteger a qualidade da água do rio Pinhal.