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USO DE TÉCNICAS DE GEOESTATÍSTICAS PARA DEFINIÇÃO DE GRADE DE AMOSTRAGEM DE SOLO EM AGRICULTURA DE PRECISÃO Roberto Carlos Orlando, Estudante de Doutorado do Programa de Pós-Graduação em Engenharia Agrícola - Universidade Federal de Viçosa, Viçosa, MG. E-mail: [email protected] Daniel Marçal de Queiroz, Professor do Departamento de Engenharia Agrícola, Universidade Federal de Viçosa, Viçosa, MG. E-mail: [email protected] Evandro Chartuni Mantovani, Pesquisador da Embrapa Milho e Sorgo. Sete Lagoas, MG. E-mail:[email protected] Reinaldo Lúcio Gomide, Pesquisador da Embrapa Milho e Sorgo. Sete Lagoas, MG. E-mail: [email protected] Projeto Embrapa SEP 12.099.021.01: Utilização de Instrumentos e Técnicas de Agricultura de Precisão para o Aumento de Eficiência dos Processos de Produção Agrícola. INTRODUÇÃO A técnica de agricultura de precisão consiste no manejo diferenciado das áreas de produção agrícola visando a otimização do processo de produção e redução do impacto ambiental provocado pelas técnicas de cultivo. O conhecimento da variabilidade espacial da fertilidade do solo é importante para tomada de decisão a respeito das técnicas de manejo a serem adotadas em uma determinada área. Um dos problemas encontrados na determinação da variabilidade espacial da fertilidade é o tamanho da grade a ser amostrada. Quanto menor a malha melhor a precisão dos mapas gerados, entretanto uma malha muito pequena pode significar um elevado custo e um elevado tempo gasto em laboratório para sua obtenção. OBJETIVO o presente trabalho teve como objetivo identificar a melhor malha para amostragem de solo de Latossolo Vermelho Escuro, de textura argilosa encontrado na região de Sete Lagoas, MG. MATERIAL E MÉTODOS O trabalho foi realizado em uma área de 38 ha irrigada por pivô- central. Foram retiradas amostras na profundidade de 0-20 cm para determinação de fertilidade de solo utilizando-se uma malha de 25mx25m e feitas as seguintes determinações: PH, Al, H+Al, Ca, Mg, K, P e MO. Toda a malha sob a área experimental do pivô foi georreferenciada e um levantamento planialtimétrico da área foi realizado. Com base nos dados experimentais obtidos foram determinadas as médias, desvios padrões e coeficientes de variações da disponibilidade de fósforo, potásio, matéria orgânica e da saturação de bases. Um programa de computador foi escrito em Visual Basic versão 6.0 para obtenção do coeficiente de correlação, co-variância e semi-variança considerando-se malhas de 25m, 50m, 75m, 100m, 125m, 150m, 175m e 200m, para as mesmas variáveis acima listadas. Construiu-se mapas das variáveis acima utilizado-se o programa computacional ARCVIEW. Os mapas obtidos foram analisados utilizando a semi-variância (também denominada momento de inércia) para definição da malha ideal para amostragem de solo. REFERÊNCIAS BIBLIOGÁFICAS Brannan, K.; Hamlett, J.M. Using Geostatistics to select grid-cell layouts for the AGNPS model. Transactions of the ASAE. 41(4):1011-1018. St. Joseph, MI. 1998. Isaaks, E.H. e Srivastava, R.M. An introductions to applied Geostatistics. Oxford University Press. New York, NY. 1989. 561 p. Peterson, S. Spatial variability of nitrogen, crop yields and delta yield in relation to variable rate nitrogen fertilization. University of Guelph, Canadá. 189 p. 1998 (Tese MSc.). Rao, P.S.C. e Wagnet, R.J. Spatial variability of pesticides in field soils: methods for data analysis and consequences. Weed Science. 33(2):18-24. 1985. Fósforo (ppm ) Potássio (ppm ) M atéria O rgânica (%) Saturação de Bases (%) M édia 12,64 143,44 3,28 51,16 V . M áximo 160,0 1370,0 6,41 96,48 V . M ínim o 0,82 21,0 0,00 3,30 D . Padrão 14,10 98,23 0,69 13,35 CV (% ) 111,6 68,5 21,1 26,1 M om ento de ordem 3 centrado na média 4,58 3,87 0,43 -0,36 N úm ero de dados 648 648 648 647 Quadro 1 - Resumo dos resultados estatísticos para a disponibilidade de fósforo, potássio, matéria orgâ-nica e da saturação de bases para a área do pivô-central RESULTADOS Quadro 2 - Resultados da análise estatística para diferentes oito diferentes malhas de amostragem da disponibilidade de potássio h (x m etros, y m etros) C oeficiente de C orrelação (h) C o- variância C (h) (ppm 2 ) M om ento de inércia (h) (ppm 2 ) (25,0) 0,28 2777,76 7051,57 (50,0) 0,31 2334,45 5275,75 (75,0) 0,24 3664,38 11532,29 (100,0) 0,37 2437,49 4185,19 (125,0) 0,41 3129,02 4543,31 (150,0) 0,49 3222,54 3606,77 (175,0) 0,08 1152,95 16734,36 (200,0) 0,28 1825,23 4876,92 Quadro 3 - Resultados da análise estatística para diferentes oito diferentes malhas de amostragem da disponibilidade de fósforo h (x m etros, y m etros) C oeficiente de C orrelação (h) C o- variância C (h) (ppm 2 ) M om ento de inércia (h) (ppm 2 ) (25,0) 0,03 5,56 198,90 (50,0) 0,03 6,98 238,63 (75,0) 0,04 5,39 138,09 (100,0) -0,04 -8,17 193,42 (125,0) 0,04 12,54 333,32 (150,0) 0,10 6,69 64,20 (175,0) -0,03 16,01 613,57 (200,0) -0,12 -10,22 95,84 CONCLUSÕES Com base nos resultados obtidos pode-se concluir que: a) as análises de geoestatísticas realizadas demonstraram que existe variabilidade espacial nas disponibilidades de potássio, fósforo, matéria orgânica e na saturação de bases; b) os valores de semi-variância obtidos indicaram uma não-existência de correlação entre essa variável e o grid de amostragem, sugerindo que a malha ideal para representar a variabilidade espacial deve ser menor de 25 m por 25 m.

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Page 1: USO DE TÉCNICAS DE GEOESTATÍSTICAS PARA DEFINIÇÃO DE GRADE DE AMOSTRAGEM DE SOLO EM AGRICULTURA DE PRECISÃO Roberto Carlos Orlando, Estudante de Doutorado

USO DE TÉCNICAS DE GEOESTATÍSTICAS PARA DEFINIÇÃO DE GRADE DE AMOSTRAGEM DE SOLO EM AGRICULTURA DE PRECISÃORoberto Carlos Orlando, Estudante de Doutorado do Programa de Pós-Graduação em Engenharia Agrícola - Universidade Federal de Viçosa, Viçosa, MG. E-mail: [email protected]

Daniel Marçal de Queiroz, Professor do Departamento de Engenharia Agrícola, Universidade Federal de Viçosa, Viçosa, MG. E-mail: [email protected]

Evandro Chartuni Mantovani, Pesquisador da Embrapa Milho e Sorgo. Sete Lagoas, MG. E-mail:[email protected]

Reinaldo Lúcio Gomide, Pesquisador da Embrapa Milho e Sorgo. Sete Lagoas, MG. E-mail: [email protected]

Projeto Embrapa SEP 12.099.021.01: Utilização de Instrumentos e Técnicas de Agricultura de Precisão para o Aumento de Eficiência dos Processos de Produção Agrícola.

INTRODUÇÃOA técnica de agricultura de precisão consiste no manejo diferenciado das áreas de produção agrícola visando a otimização do processo de produção e redução do impacto ambiental provocado pelas técnicas de cultivo. O conhecimento da variabilidade espacial da fertilidade do solo é importante para tomada de decisão a respeito das técnicas de manejo a serem adotadas em uma determinada área. Um dos problemas encontrados na determinação da variabilidade espacial da fertilidade é o tamanho da grade a ser amostrada. Quanto menor a malha melhor a precisão dos mapas gerados, entretanto uma malha muito pequena pode significar um elevado custo e um elevado tempo gasto em laboratório para sua obtenção.

OBJETIVOo presente trabalho teve como objetivo identificar a melhor malha para amostragem de solo de Latossolo Vermelho Escuro, de textura argilosa encontrado na região de Sete Lagoas, MG.

MATERIAL E MÉTODOSO trabalho foi realizado em uma área de 38 ha irrigada por pivô-central. Foram retiradas amostras na profundidade de 0-20 cm para determinação de fertilidade de solo utilizando-se uma malha de 25mx25m e feitas as seguintes determinações: PH, Al, H+Al, Ca, Mg, K, P e MO. Toda a malha sob a área experimental do pivô foi georreferenciada e um levantamento planialtimétrico da área foi realizado.

Com base nos dados experimentais obtidos foram determinadas as médias, desvios padrões e coeficientes de variações da disponibilidade de fósforo, potásio, matéria orgânica e da saturação de bases. Um programa de computador foi escrito em Visual Basic versão 6.0 para obtenção do coeficiente de correlação, co-variância e semi-variança considerando-se malhas de 25m, 50m, 75m, 100m, 125m, 150m, 175m e 200m, para as mesmas variáveis acima listadas.

Construiu-se mapas das variáveis acima utilizado-se o programa computacional ARCVIEW. Os mapas obtidos foram analisados utilizando a semi-variância (também denominada momento de inércia) para definição da malha ideal para amostragem de solo.

REFERÊNCIAS BIBLIOGÁFICASBrannan, K.; Hamlett, J.M. Using Geostatistics to select grid-cell layouts for the AGNPS model. Transactions of the ASAE. 41(4):1011-1018. St. Joseph, MI. 1998.

Isaaks, E.H. e Srivastava, R.M. An introductions to applied Geostatistics. Oxford University Press. New York, NY. 1989. 561 p.

Peterson, S. Spatial variability of nitrogen, crop yields and delta yield in relation to variable rate nitrogen fertilization. University of Guelph, Canadá. 189 p. 1998 (Tese MSc.).

Rao, P.S.C. e Wagnet, R.J. Spatial variability of pesticides in field soils: methods for data analysis and consequences. Weed Science. 33(2):18-24. 1985.

Fósforo(ppm)

Potássio(ppm)

MatériaOrgânica

(%)

Saturaçãode Bases

(%)Média 12,64 143,44 3,28 51,16

V. Máximo 160,0 1370,0 6,41 96,48V. Mínimo 0,82 21,0 0,00 3,30D. Padrão 14,10 98,23 0,69 13,35CV (%) 111,6 68,5 21,1 26,1

Momento deordem 3

centrado namédia

4,58 3,87 0,43 -0,36

Número dedados

648 648 648 647

Quadro 1 - Resumo dos resultados estatísticos para a disponibilidade de fósforo, potássio, matéria orgâ-nica e da saturação de bases para a área do pivô-central

RESULTADOS

Quadro 2 - Resultados da análise estatística para diferentes oito diferentes malhas de amostragem da disponibilidade de potássio

h(x metros,y metros)

Coeficiente deCorrelação

(h)

Co-variância

C(h)(ppm2)

Momento deinércia(h)

(ppm2)(25,0) 0,28 2777,76 7051,57(50,0) 0,31 2334,45 5275,75(75,0) 0,24 3664,38 11532,29

(100,0) 0,37 2437,49 4185,19(125,0) 0,41 3129,02 4543,31(150,0) 0,49 3222,54 3606,77(175,0) 0,08 1152,95 16734,36(200,0) 0,28 1825,23 4876,92

Quadro 3 - Resultados da análise estatística para diferentes oito diferentes malhas de amostragem da disponibilidade de fósforo

h(x metros,y metros)

Coeficiente deCorrelação

(h)

Co-variância

C(h)(ppm2)

Momento deinércia(h)

(ppm2)(25,0) 0,03 5,56 198,90(50,0) 0,03 6,98 238,63(75,0) 0,04 5,39 138,09

(100,0) -0,04 -8,17 193,42(125,0) 0,04 12,54 333,32(150,0) 0,10 6,69 64,20(175,0) -0,03 16,01 613,57(200,0) -0,12 -10,22 95,84

CONCLUSÕESCom base nos resultados obtidos pode-se concluir que:a) as análises de geoestatísticas realizadas demonstraram que existe variabilidade espacial nas disponibilidades de potássio, fósforo, matéria orgânica e na saturação de bases;

b) os valores de semi-variância obtidos indicaram uma não-existência de correlação entre essa variável e o grid de amostragem, sugerindo que a malha ideal para representar a variabilidade espacial deve ser menor de 25 m por 25 m.