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IV Simpósio de Geoestatística em Ciências Agrárias – SGeA | ISSN: 2236-2118 1

DISTRIBUIÇÃO ESPACIAL DOS MICRONUTRIENTES DO SOLO EM UMA

LAVOURA DE CAFÉ CONILON CONSORCIADA COM SERINGUEIRA

Canal1, L., Santos1, E. O. J., Gontijo2, I., Oliveira1, P. S., Pinto1 , F. B.

1 Mestrando do Programa de Pós-Graduação em Agricultura Tropical/PPGAT - Universidade Federal do Espírito

Santo/UFES - Centro Universitário Norte do Espírito Santo/CEUNES - CEP 29.9932 - São Mateus - ES –

[email protected], [email protected], [email protected],

[email protected]. 2 Professor Adjunto do PPGAT - UFES - CEUNES - CEP 29.9932 - São Mateus - ES -

[email protected]

Resumo - A caracterização da variabilidade espacial de atributos químicos é importante para o levantamento e manejo

do solo, planejamento de esquemas de amostragem e gerenciamento de práticas agrícolas. O presente trabalho teve por

objetivo caracterizar a distribuição espacial dos micronutrientes do solo Cu, Fe e Mn em uma lavoura de café conilon

consorciada com seringueira. O experimento foi conduzido no município de Nova Venécia, norte do Estado do Espírito

Santo. Demarcou-se, com o auxílio de uma trena, uma malha quadrangular de 24 x 63 m (1.512 m2) com 60 pontos. Em

cada ponto amostral, foram coletadas quatro subamostras de solo na projeção da copa do cafeeiro em cada um dos

pontos cardeais, formando uma amostra composta, na profundidade de 0-0,20m, para obtenção de dados referentes aos

micronutrientes do solo. Todos os micronutrientes em estudo apresentaram estrutura de dependência espacial, com

índice de dependência forte e moderado. O estudo da distribuição espacial dos atributos químicos do solo pela geoestatística, utilizando-se a técnica da krigagem, desponta como ferramenta imprescindível na compreensão do

comportamento dos nutrientes no solo, podendo ser fundamental no auxílio à tomada de decisão que vise maior

produtividade da lavoura de café conilon consorciada com seringueira.

Palavras-chave: Coffea canephora; Hevea brasiliensis; geoestatística.

SPATIAL DISTRIBUTION OF SOIL MICRONUTRIENTS IN A CONILON COFFEE

TILLAGE INTERCROPPED WITH RUBBER TREE

Abstract - The characterization of the spatial variability of chemical attributes is important to soil survey and its

management, sampling schemes planning and agricultural practices management. This study aimed to characterize the

spatial distribution of soil micronutrients Cu, Fe and Mn in a conilon coffee plantation intercropped with rubber tree.

The experiment was conducted in Nova Venécia, northern of Espírito Santo State. Was marked, with the aid of a

measuring tape, a square mesh of 24 x 63 m (1.512 m2) with 60 points. At each sample point, were collected four soil

subsamples in coffee tree canopy projection, in each of cardinal points, forming a composite sample, at 0-0,20m depth, to obtain soil micronutrients data. All micronutrients in study showed spatial dependence structure, with strong and

moderate dependence index. The study of soil chemical attributes spatial distribution by the geostatistic, using kriging

technique, is emerging as an essential tool to understand the behavior of nutrients in the soil and it can be crucial to aid

decision-making, which consider higher productivity of conilon coffee tillage intercropped with rubber tree.

Key words: Coffea canephora; Hevea brasiliensis; geostatistics.

Introdução

O reconhecimento da importância da dependência espacial de atributos físicos, químicos e biológicos do solo e o

uso de ferramentas de geoestatística estão multiplicando o número de estudos ligados ao tema em diferentes culturas agrícolas, inclusive em culturas semiperenes e perenes, como cana-de-açúcar, café, seringueira e citros (SOUZA et al.,

1997; CORÁ et al., 2004; ROQUE et al., 2005; SILVA et al., 2007; BERNER et al., 2007). Os estudos têm

demonstrado a importância dos atributos de um solo, utilizados para verificar alterações entre diferentes manejos e

sistemas (BERTOL et al. 2004; MARTINS et al., 2002; TORMENA et al., 1998), porém são escassas as pesquisas

relacionadas à variabilidade espacial dos atributos do solo em sistemas agroflorestais, especialmente naqueles

constituídos por seringueiras e cafeeiros da variedade Conilon.

Os diversos atributos químicos do solo comportam-se de forma bastante diferenciada ao longo das áreas cultivadas,

devido, entre outros fatores, às alterações provocadas pelo manejo agrícola. Silva & Chaves (2001) comentaram que os





atributos químicos apresentam maior variação que os físicos em uma área cultivada e, devido a esse fato, o uso de

amostragens aleatórias, empregando a média para caracterizar determinado atributo no solo, pode resultar em avaliações

inexatas.

A caracterização da variabilidade espacial de atributos químicos é importante para o levantamento e manejo do solo,

planejamento de esquemas de amostragem e gerenciamento de práticas agrícolas. Por isso, antes de buscar qualquer relação desses atributos com a cultura, é importante avaliar a extensão e a intensidade da dependência espacial da sua

variação, isoladamente ou em conjunto com outras variáveis (GANDAH et al., 2000).

Embora absorvidos em menores quantidades pelas plantas, a deficiência de algum dos micronutrientes ocasiona

redução no desenvolvimento e na produção destas, sendo necessária a adoção de práticas adequadas de manejo para

minimizar essa limitação (PREZOTTI et al., 2007).

Nesse sentido, a geoestatística apresenta-se como uma valiosa ferramenta estatística, propondo um método de

investigação da dependência espacial e, ou, temporal dos atributos do solo (VIEIRA et al., 1983; REICHARDT et al.,

1986; SOUZA et al., 1998). Esse método exige a regionalização das amostras, estando ou não os pontos espaçados de

forma constante, permitindo, com isso, estudar a distribuição e a variabilidade de valores em função de seu arranjo

espacial ou temporal.

Desse modo, o presente trabalho teve por objetivo caracterizar a distribuição espacial dos micronutrientes do solo

Cu, Fe e Mn em uma lavoura de café conilon consorciada com seringueira, na região norte do estado do Espírito Santo.

Material e Métodos O experimento foi conduzido no município de Nova Venécia, norte do Estado do Espírito Santo, cujas coordenadas

geográficas são 18°43'40,6'' S e 40°23'25,5'' W, com uma altitude média de 65 m. O solo foi classificado como

Argissolo Amarelo distrófico (EMBRAPA, 2013).

A área experimental é cultivada com o consórcio de café conilon (Coffea canephora) - seringueira (Hevea

brasiliensis). A lavoura foi implantada em janeiro de 2012, com o plantio da cultura da seringueira, com espaçamento 3

x 3m. Após três meses, foi realizado o plantio do café conilon, com espaçamento de 3 x 1m, mantendo-se 4 hastes por

plantas. Demarcou-se, com o auxílio de uma trena, uma malha quadrangular de 24 x 63 m (1.512 m2) com 60 pontos

(Figura 1). Em cada ponto amostral, foram coletadas quatro subamostras de solo na projeção da copa do cafeeiro em

cada um dos pontos cardeais, formando uma amostra composta, utilizando um amostrador de solo tipo “sonda”, compondo uma amostra de aproximadamente 500 cm3, na profundidade de 0-0,20m, para obtenção de dados referentes

aos micronutrientes do solo (Cobre, Ferro e Manganês) de acordo com EMBRAPA (1997).

Figura 1. Modelo de elevação digital da área estudada.

A análise da dependência espacial foi feita pela geoestatística, com auxílio do programa computacional GS+ Versão

7 (GAMMA DESIGN SOFTWARE, 2004), que realiza os cálculos das semivariâncias amostrais, cuja expressão pode ser encontrada em Vieira et al. (1983):

)(2

)]()([

)(

)(

1

2

hn

xzhxz

h

hn

i

ii

(1)

em que: n(h) número de pares amostrais [z(xi); z(xi + h)] separados pelo vetor h, sendo z(xi) e z(xi + h), valores

numéricos observados do atributo analisado, para os pontos xi e xi + h separados pelo vetor h. Em caso de dúvida entre mais de um modelo para o mesmo semivariograma, considerou-se o maior valor do

coeficiente de correlação obtido pelo método de validação cruzada (AMADO et al., 2007). Foi calculado o índice de

dependência espacial (IDE), que é a proporção em percentagem do efeito pepita (Co) em relação ao patamar (Co+C),

dada pela equação 2:





100CC

CIDE

o

o

(2)

Classificou-se o índice de dependência espacial, de acordo com Cambardella et al. (1994): (a) IDE forte < 25%; (b)

IDE moderado de 25 a 75% e (c) IDE fraco > 75%.

Resultados e Discussão

Os modelos matemáticos ajustados aos semivariogramas pelo uso da técnica de geoestatística mostraram que todos

os micronutrientes do solo em estudo apresentaram dependência espacial (Tabela 1 e Figura 2). O modelo esférico foi o

que melhor se ajustou aos semivariogramas para todos os atributos químicos. Resultados semelhantes foram encontrados por Gontijo et al. (2012) e Wang et al. (2009) para Cu, Fe e Mn.

Tabela 1. Parâmetros estimados dos semivariogramas experimentais para os micronutrientes do solo em uma

lavoura de café consorciada com seringueira cultivada no município de Nova Venécia, ES.

Nutrientes IDE R2 CRCV A Modelo

------------------------------------- % ---------------------------- m

Cu 44,19 61,8 56,6 29,24 Esférico

Fe 65,10 70,9 83,6 24,28 Esférico

Mn 18,40 72,4 92,5 53,26 Esférico

IDE – índice de dependência espacial; R2 – coeficiente de determinação; CRCV – coeficiente de regressão de validação cruzada; A - Alcance

Figura 2. Modelos de semivariogramas ajustados para cobre (A), ferro (B) e manganês (C).

Verificou-se que os micronutrientes Cu e Fe apresentaram índice de dependência espacial moderado e o Mn

apresentou IDE forte, conforme Cambardella et al. (1994). Classificação semelhante foi observada para todos os

atributos químicos em estudos por Santos et al. (2013) trabalhando com variabilidade espacial dos micronutrientes catiônicos em uma lavoura de café conilon.

No presente estudo, os valores do coeficiente de determinação (R2) variaram entre 0,618 a 0,724%, ou seja, 61,8 a

72,4% da variabilidade existente nos valores da semivariância estimada são explicadas pelos modelos ajustados. O

CRCV é resultado da comparação entre os valores estimados com os valores reais (AMADO et al., 2007). O CRCV

variou entre 56,6 e 92,5, para Cu e Mn, respectivamente. O maior valor de CRCV para o Mn indica que a estimativa do

seu teor no solo, utilizando a técnica da krigagem, apresenta um menor erro.

Verifica-se que o maior valor de alcance foi de 53,6 metros para o manganês. O alcance da dependência espacial é

um atributo importante no estudo dos semivariogramas haja vista que representa a distância máxima em que os pontos

amostrais estão correlacionados espacialmente entre si (CHAVES; FARIAS, 2009), ou seja, os pontos localizados numa

área de raio igual ao alcance são mais homogêneos entre si do que com aqueles localizados fora desta área. Corá et al.,

(2004) salientam que os atributos químicos do solo que apresentam maiores alcance de dependência espacial tendem a

ser mais homogêneos espacialmente, por outro lado, baixos valores de alcance podem influir negativamente na qualidade das estimativas, uma vez que poucos pontos são usados para realização da interpolação.

Após o ajuste dos modelos dos semivariogramas, os valores de cada atributo químico foram interpolados por meio

da krigagem gerando, desta forma, mapas de distribuição espacial dos micronutrientes do solo (Figura 3). Os mapas

isolinhas permitiram a visualização da variabilidade espacial para cada atributo do solo, observou-se que a região de

maiores teores está representada com coloração mais escura. Verificou-se na Figura 3 (A) e (B), que as faixas de

fertilidade com menores valores de Cu (0 – 0,37 mg dm-3 ) e Fe (0 – 10,90 mg dm-3) estão localizado na região nordeste

da lavoura.

Sem

ivar

iogra

ma

(mg d

m-3

)2

Distância (m)

(A) (B) (C)





Figura 3. Mapas isolinhas dos micronutrientes do solo: cobre (A), ferro (B) e manganês (C)

A existência da variabilidade espacial dos atributos do solo na área pode comprometer o correto desenvolvimento da lavoura, caso esta não seja considerada por meio da adoção dos métodos convencionais de manejo. Desse modo, torna-

se necessário implantar um manejo eficiente da fertilidade do solo, fazendo o uso de aplicação de insumos com taxas

diferenciadas, de acordo com a real necessidade da lavoura, proporcionando a cultura uma nutrição equilibrada, visando

à redução do custo de produção e consequentemente o aumento em produtividade.

Conclusão

Todos os micronutrientes em estudo apresentaram estrutura de dependência espacial, com índice de dependência

forte e moderado.

O estudo da distribuição espacial dos atributos químicos do solo pela geoestatística, utilizando-se a técnica da

krigagem, desponta como ferramenta imprescindível na compreensão do comportamento dos nutrientes no solo,

podendo ser fundamental no auxílio à tomada de decisão que vise maior produtividade da lavoura de café conilon

consorciada com seringueira.

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