Sampling of agrochemicals for environmental assessment in rice paddies: dry tropical wetlands, Costa Rica

Abstract

This paper presents results from a preliminary sampling strategy developed to track agricultural contaminants found in surface and subsurface media and used commonly in rice paddy cultivation in the dry, tropical forest coastal region of Guanaeaste, Costa Rica. The emphasis is on the impact of eight indicator pesticides, five forms of nitrogen and phosphorus that are common nutrients found in fertilizers. After the field sampling strategy was developed, soil and water samples were collected twice: once during the beginning: of the wet season and once during the initiation of the dry season. Hydrological parameters, soil classifications, agricultural product toxicology, irrigation and drainage networks, cultivated areas, land ownership, and pristine environments have been studied, mapped, and entered into a database in order lo understand the spatial and temporal distribution of potential contaminants and their pending ecological degradation. Alternative crops and agricultural practices are suggested to reduce or eliminate impacts on biological preserves. Database development and basin characteristics have been entered into a Geographic Information System (GIS) that is capable of fully integrating suggested site modeling. Field sampling results indicate that proposed rice paddy cultivation in a relatively undisturbed basin is likely lo have minimal impact on downstream biological preserves.Este artículo presenta los resultados de una estrategia preliminar de muestreo desarrollada para rastrear contaminantes agrícolas presentes en medios superficiales y subterráneos, comúnmente utilizados en el cultivo de arroz en la región costera del bosque tropical seco de Guanaeste, Costa Rica. El énfasis está en el impacto de ocho plaguicidas indicadores, cinco formas de nitrógeno y fósforo, nutrientes comunes presentes en fertilizantes. Tras el desarrollo de la estrategia de muestreo de campo, se recolectaron muestras de suelo y agua en dos ocasiones: una al inicio de la temporada de lluvias y otra al inicio de la temporada seca. Se estudiaron, cartografiaron e ingresaron en una base de datos parámetros hidrológicos, clasificaciones de suelos, toxicología de productos agrícolas, redes de riego y drenaje, áreas cultivadas, propiedad de la tierra y entornos prístinos para comprender la distribución espacial y temporal de los posibles contaminantes y su posible degradación ecológica. Se sugieren cultivos y prácticas agrícolas alternativas para reducir o eliminar los impactos en las reservas biológicas. El desarrollo de la base de datos y las características de la cuenca se ingresaron en un Sistema de Información Geográfica (SIG) capaz de integrar completamente el modelado de sitios sugerido. Los resultados del muestreo de campo indican que el cultivo de arroz propuesto en una cuenca relativamente tranquila probablemente tendrá un impacto mínimo en las reservas biológicas río abajo.