ABSTRACT Eutrophication of surface waters remains a major use-impairment in many countries, which, in fresh waters, is accelerated by phosphorus (P) inputs from both point (e.g., municipal waste water treatment plants) and nonpoint sources (e.g., urban and agricultural runoff). As point sources tend to be easier to identify and control, greater attention has recently focused on reducing nonpoint sources of P. In Brazil, agricultural productivity has increased tremendously over the last decade as a consequence, to a large extent, of increases in the use of fertilizer and improved land management. For instance, adoption of the “4R” approach (i.e., right rate, right time, right source, and right placement of P) to fertilizer management can decrease P runoff. Additionally, practices that lessen the risk of runoff and erosion, such as reduced tillage and cover crops will also lessen P runoff. Despite these measures P can still be released from soil and fluvial sediment stores as a result of the prior 10 to 20 years’ management. These legacy sources can mask the water quality benefits of present-day conservation efforts. Future remedial efforts should focus on developing risk assessment indices and nonpoint source models to identify and target conservation measures and to estimate their relative effectiveness. New fertilizer formulations may more closely tailor the timing of nutrient release to plant needs and potentially decrease P runoff. Even so, it must be remembered that appropriate and timely inputs of fertilizers are needed to maintain agricultural productivity and in some cases, financial support might also be required to help offset the costs of expensive conservation measures.

Eutrofização dos mananciais de água se tornou uma preocupação nos Estados Unidos, Europa e Austrália. Na maioria dos casos, a eutrofização de mananciais de água é acelerada pelo aumento na quantidade de fósforo adicionada, o que tem estreita relação com o escorrimento superficial deste elemento, em função da intensificação dos sistemas de produção de culturas e animais a partir do início dos anos noventa. Em virtude de pouca informação com relação aos impactos da agricultura na qualidade da água, este artigo enfatiza modificações nos sistemas de produção de culturas e animais no Brasil no contexto das prováveis implicações quanto ao destino do fósforo no processo. Os dados apontam para um aumento de 33% no número de animais (gado de corte, gado de leite, suíno e frango) no período de 1993 - 2003, a maior parte deste aumento ocorrendo na região sul (Paraná, Rio Grande do Sul e Santa Catarina), onde se localizam 43% e 49% da produção de suínos e frangos, respectivamente. Enquanto a produção de gado de corte se dá predominantemente em sistema de pastejo a campo, com deposição do esterco sobre os pastos, a produção de suíno e frango ocorre em sistema intensivo de confinamento, o que resulta em elevadas quantidades de esterco em pequenas áreas. Assim sendo, a discussão irá focalizar na produção de suínos e frangos. Tendo em vista o peso médio de suíno (100 kg) e frango (1,3 kg), a produção diária de esterco (4,90 e 0,055 kg por suíno ou frango, respectivamente), e o conteúdo médio de P no esterco (40 e 24 g kg-1 para suíno e frango, respectivamente), estimou-se uma quantidade de 2,5 milhões de toneladas de fósforo nos estercos de suíno e frango, produzidas no Brasil em 2003. A maior parte foi produzida nas regiões sul e sudeste do Brasil (62% em conjunto), a qual representa apenas 18% da área do país. No contexto da exigência das culturas, os cálculos apontam para 2,6 vezes mais fósforo produzido nos estercos (1,08 milhões de toneladas) do que aplicado por meio de fertilizante (0,42 milhões de toneladas) na região sul em 2003. Diante do fato que a quantidade utilizada por fertilizantes representa o necessário para atender as exigências nutricionais das plantas, levando inclusive em consideração o fósforo adsorvido pelo solo, se o esterco de suíno e frango fosse considerado no sentido de substituir os fertilizantes aplicados, haveria uma sobra anual de 0,66 milhões de toneladas apenas na região sul. Estas aproximações e estimativas claramente indicam que, como em outras partes do mundo, existe potencial para esta sobra anual de fósforo rapidamente acumular em certas regiões do Brasil. A menos que medidas sejam desenvolvidas e implementadas para utilizar este esterco, repetidas sobras anuais irão conduzir a um problema de difícil resolução. Estas medidas podem ser agrupadas em dois tipos: as do manejo das fontes e as do transporte. As medidas que visam o manejo das fontes tendem a diminuir as quantidades de fósforo na dieta, usar aditivos no alimento, promover o tratamento e compostagem do esterco, bem como manejar com cuidado as doses, época, e método de aplicação dos estercos. As medidas visando o manejo no transporte objetivam controlar a perda de fósforo no escorrimento do solo para os corpos de água por meio da conservação do solo e resíduos, zonas vegetativas ribeirinhas de contenção, culturas de cobertura superficial, e pontes de aprisionamento ou áreas alagadas. Estas medidas são discutidas no contexto do clima, topografia, uso do solo, e ainda quanto ao sucesso dos programas de remediação a serem implementados em fazendas ou bacias hidrográficas.

Eutrophication has become a major threat to water quality in the U.S., Europe, and Australasia. In most cases, freshwater eutrophication is accelerated by increased inputs of phosphorus (P), of which agricultural runoff is now a major contributor, due to intensification of crop and animal production systems since the early 1990s'. Once little information is available on the impacts of Brazilian agriculture in water quality, recent changes in crop and animal production systems in Brazil were evaluated in the context of probable implications of the fate of P in agriculture. Between 1993 and 2003, there was 33% increase in the number of housed animals (i.e., beef, dairy cows, swine, and poultry), most in the South Region (i.e., Paraná, Rio Grande do Sul, and Santa Catarina States), where 43 and 49% of Brazil's swine and poultry production is located, respectively. Although grazing-based beef production is the major animal production system in Brazil, it is an extensive system, where manure is deposited over grazed pastures; confined swine and poultry are intensive systems, producing large amounts of manure in small areas, which can be considered a manageable resource. This discussion will focus on swine and poultry farming. Based on average swine (100 kg) and poultry weights (1.3 kg), daily manure production (4.90 and 0.055 kg per swine and poultry animal unit, respectively), and manure P content (40 and 24 g kg-1 for swine and poultry, respectively), an estimated 2.5 million tones of P in swine and poultry manure were produced in 2003. Mostly in the South and Southeast regions of Brazil (62%), which represent only 18% of the country's land area. In the context of crop P requirements, there was 2.6 times more P produced in manure (1.08 million tones) than applied as fertilizer (0.42 million tonnes) in South Brazil in 2003. If it is assumed that fertilizer P use represents P added to meet crop needs and accounts for P sorbed by soil in unavailable forms each year, if swine and poultry manure were to replace fertilizer, there would be an annual P surplus of 0.66 million tonnes in the South region alone. These approximations and estimates highlight that, similarly to other parts of the world, there is a potential for surplus P to quickly accumulate in certain regions of Brazil. Unless measures are developed and implemented to utilize manure P, repeated annual surpluses will create an increasingly difficult problem to solve. These measures can be grouped as source and transport management. Source management attempts to decrease dietary P, use feed additives, manure treatment and composting, as well as careful management of the rate, timing, and method of manure applications. Transport management attempts to control the loss of P in runoff from soil to sensitive waters via use of conservation tillage, buffer or riparian zones, cover crops, and trapping ponds or wetlands. These measures are discussed in the contest of Brazil's climate, topography, and land use, and how successful remediation programs may be implemented at farm and watershed level.