Emergy analysis of an agroforestry system

Resumo: A forma de produção da agricultura em larga escala, intensiva em defensivos agrícolas, tem demonstrado ser destrutiva quanto à preservação da biodiversidade e de outros fatores de produção como solo e água. Neste sentido, novas alternativas de produção agrícola têm sido estudadas e aplicadas objetivando a recuperação dos solos, entre as quais se destaca a metodologia de sistemas agroflorestais (SAFs). A presente pesquisa tem como objetivo estudar o processo de recuperação de uma área degradada por meio da implantação de um sistema agroflorestal no Sítio Catavento, localizado no município de Indaiatuba, São Paulo, para evidenciar a viabilidade econômica dos SAFs para pequenos produtores rurais, assim como mostrar a eficiência dessa técnica na recuperação de solo degradado. Foram utilizadas neste trabalho as seguintes ferramentas científicas: (a) metodologia emergética proposta por Howard T. Odum, (b) metodologia de consórcio de espécies com sucessão vegetal e ciclagem de nutrientes desenvolvida por Ernst Götsch. Foram feitos: o levantamento dos dados sobre cobertura do solo, espécies vegetais existentes e a classificação das mesmas, bem como a identificação de suas funções ecológicas e econômicas e seus ciclos de vida. Foi equacionado e calculado o crescimento de cada uma das espécies do sistema agroflorestal. Foi estimado o valor da percolação de água de chuva. Foram obtidos os indicadores emergéticos para um ciclo completo de recuperação florestal (cinquenta anos). Os índices emergéticos calculados foram: Transformidade (Tr), Renovabilidade (%R), Razão de Rendimento Emergético (EYR), Razão de Investimento de Emergia (EIR) e a Razão de Intercâmbio de Emergia (EER). Foram encontrados os seguintes valores: a Transformidade se mantém entre 8000 e 12000, o valor inicial de EYR é 2 e depois cresce (6,5 no ano 10 e 13 no ano 50), EIR inicia com 0,17 e chega aos 40 anos com o valor de 0,10 pois o investimento é mínimo, EER inicia com 1,0 e depois decresce rapidamente (0,2 no ano 4) e a seguir decresce lentamente com o valor mínimo de 0,1 no ano 40 e depois se recupera um pouco (chegando a 0,2 no ano 50) e a Renovabilidade inicia em 52% e chega a 81% no terceiro ano, depois cresce lentamente até atingir 93% no ano 50. O lucro anual foi calculado para o caso da agricultura patronal e da agricultura familar considerando uma área de 1 ha. A patronal tem rentabilidade negativa nos primeiros 4anos, a partir do ano 5 o lucro é US$ 550 / ha.ano, no ano 6 é 900 US$ ha.ano e no ano 40 chega a US$ 17000/ ha.ano. Para o agricultor familiar os resultados são melhoresAbstract: The large-scale agricultural production system with intensive use of pesticides has been questioned by not preserving the biodiversity, the soil and the water. In this sense, new alternatives for agricultural production have been studied and implemented aiming at recovering the soil through farming techniques, among which stands out the agroforestry systems (AFS). This research aims to study the recovery of a degraded area through the establishment of an agroforestry system in Catavento farm, located at Indaiatuba county, São Paulo, in order to demonstrate either the economic viability of agroforestry systems for small farmers and the high ecological efficiency of this agricultural practice for recovering degraded environments. The method used in this study is based in: (a) ecosystems assessment using emergy methodology, as proposed by H. T. Odum (1996); (b) species consortium with vegetable succession and nutrients cycling, methodology developed by Ernst Götsch. A data survey has been done on soil covering, existing species and their classifications, as well as the identification of their ecological and economic functions and their life cycles. By applying the mentioned methodologies, a prediction of the agroforestry system behavior and a diagnosis of the dynamic process of ecological restoration have been done, using emergy indicators calculated for one complete cycle of forest recovery (fifty years). The emergy indices obtained were: Transformity (Tr), Renewability (% R), Emergy Yield Ratio (EYR), Emergy Investment Ratio (EIR) and Emergy Exchange Ratio (EER). There were found the following indices: Transformity remains between 8000 and 12000; the initial value of EYR is 2 and then it grows to 6.5, in year 10 and to 13, in year 50; the value of EIR starts at 0.17 and, after 40 years it decreases to 0.10 because the investment is minimum; the value of EER (1.0) at first decreases rapidly (0.2 in year 4) and then decreases slowly (minimum value of 0.1 in 40 years) and then it shows a slight recovery (up to 0.2 years in 50), Renewability starts at 52% and reaches 81% in the third year, then grows slowly up to 93% in 50 years. The annual profit has been calculated for the cases of employer and familiar agricultures. In the employeremployee case, the profitability is negative in the first 4 years; in the year 5, the profit is $550/ha.year, goes to US $ 900/ha in year 6 and reaches a maximum in year 40 (US$ 17.000). For the family managed farm without employees, results are better. The Catavento SAF results are promising and show, besides the recovery of biodiversity, greater valuation of rural activity, with improved socioeconomic conditions for families of small farmer