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Title: Métodos geoestatísticos no estudo de atributos químicos e físicos do solo em dois sistemas de cultivo da soja no cerrado
Other Titles: Geostatistical methods in the study of chemical and physical soil attributes in two soybean cultivation systems in the savannah
metadata.dc.creator: Silva, José Marcílio da
Keywords: Geoestatística;Análise espacial;Conservação de solo;Manejo de solo;Geostatistic;Spatial analyses;Soil conservation;Soil management
Issue Date: 1-Nov-2006
Publisher: Universidade Federal do Espírito Santo
Citation: SILVA, José Marcílio da. Geostatistical methods in the study of chemical and physical soil attributes in two soybean cultivation systems in the savannah. 2006. 129 f. Dissertação (Mestrado em Fitotecnica; Recursos Florestais) - Universidade Federal do Espírito Santo, Alegre, 2006.
Abstract: Nowadays soybean culture occupies great area in Brazilian savannah region. And this commodity has a great commercial importance for economy of Brazil as source of richness. Geostatistics, which allows detecting existence of variability and spatial distribution, constituting an important tool for analysis and detail description of soil attributes. This work was carries out with objective to evaluate spatial variability of chemical and physical attributes of soils cultivated with soybean, under no-tillage (PD) and conventional-tillage (PC) systems. Data analysis was realized by means of classic statistics and geostatistics. Data were collected in Rio Verde Goiás State, at Fazenda Monte Alegre, where two sample areas were referenced by means of Global Positioning System (GPS), and established a fishnet with 44 points, with dimension of 40 x 55 m. It was studied in these areas the following attributes: (a) in the depths of 0 to 10 cm, 10 to 20 cm and 20 to 40 cm - soil density (Ds), microporosity (MiP), macroporosity (MaP), total porosity of the soil (Pt); (b) in the depths of 0 to 20 cm and 20 to 40 cm - mechanical resistance attributes of the soil to the penetration (RP) and soil moisture (U); and (c) in the depths 0 to 5 cm and 5 to 15 cm the following chemical attributes: the activity of hydrogen ions (pH in CaCl2), organic matter (MO), phosphorus (P), potassium (K), calcium (Ca), magnesium (Mg), aluminum (Al), potential acidity (H+Al), sum of bases (SB), cation exchange capacity (CTC) and exchangeable base saturation (V). It was accomplished descriptive statistical analysis of the attributes, followed of a geostatistical analysis based in the presuppositions of stationary of the intrinsic hypothesis, from semivariograma analyses. After adjustments of theoretical models, it was applied kriging method to estimate no-sampled values in the field, by building thematic maps that shows spatial distribution for attributes. Eighty two and seventy three percent of chemical attributes showed normal distribution for PC and PD, respectively. All evaluated physical attributes in the three first depths presented normal distribution, while for the others two it was not observed the same behavior. In the depth 0 to 5 cm, the chemical attributes MO and H+Al did not show significant difference between cultivation systems, the same happened with Mg and CTC in the depth 5 to 15 cm. For the same cultivation system compared in these two depths, P, Mg and Al in PC and Ca in PD did not show significant difference. Most of the studied chemical attributes in PC and PD reveal spatial dependence between moderate and strong, except K that presents low spatial dependence in PC in the depth from 0 to 5 cm. All physical attributes demonstrated significant difference, with exception for Ds and Pt in the depth from 20 to 40 cm. Most of the evaluated physical attributes in PC show spatial dependence between moderate and strong, except MaP in the depth from 0 to 10 cm, Ds and MiP from 10 to 20 cm, MiP and MaP from 20 to 40 cm, and RP in the two considered depths. In PD attributes MiP in the three depths, Pt from 10 to 20 cm, Ds and MaP and U in the depth from 20 to 40 cm do not present spatial dependence. The use of the assigned semivariograms allowed verifying the same pattern of spatial dependence for chemical attributes pH, MO, Al, H+Al and CTC, and physical Ds and Pt in PC and in PD for RP. The soil management practice in PC area was decisive to increase soybean productivity in relation PD area. The use of the Geographic Information System (GIS), associate with geostatistical methods, supports decisions at soil management practice, this increases practical potential uses of these methods
A cultura da soja ocupa grandes extensões de área plantada na região do cerrado brasileiro e, é considerada um commodities de grande importância comercial para a economia do Brasil como fonte geradora de riqueza. A análise geoestatística permite detectar a existência da variabilidade e distribuição espacial, constituindo importante ferramenta na análise e descrição detalhada dos atributos do solo. O presente trabalho teve como objetivo avaliar a variabilidade espacial de atributos químicos e físicos do solo no cultivo de soja sob plantio direto (PD) e preparo convencional do solo (PC), em área de cerrado, usando a técnica da estatística clássica e da geoestatística na análise dos dados. Os dados foram coletados em duas áreas na Fazenda Monte Alegre, no município de Rio Verde Goiás, em pontos de amostragem georeferenciadas com auxílio de um sistema de posicionamento global (GPS), definidos segundo uma malha regular com 44 pontos, com dimensão de 40 x 55 m. Foram estudados no PD e PC nas profundidades 0 a 10 cm, 10 a 20 cm e 20 a 40 cm os seguintes atributos físicos: densidade do solo (Ds), microporosidade (MiP), macroporosidade (MaP), porosidade total do solo (Pt), e nas profundidades 0 a 20 cm e 20 a 40 cm os atributos resistência mecânica do solo à penetração (RP) e umidade do solo (U); e os seguintes atributos químicos nas profundidades 0 a 5 cm e 5 a 15 cm: potencial hidrogeniônico (pH em CaCl2), matéria orgânica (MO), fósforo (P), potássio (K), cálcio (Ca), magnésio (Mg), alumínio (Al), acidez potencial (H+Al), soma de bases (SB), capacidade de troca de cátions (CTC) e saturação por bases trocáveis (V). Foi realizada análise descritiva dos atributos, seguida da análise geoestatística com base nas pressuposições de estacionaridade da hipótese intrínseca pela análise a partir de semivariogramas. Após ajustes dos modelos teóricos, realizou-se a interpolação por krigagem para estimar valores não amostrados no campo, construindo os mapas temáticos de contornos para os atributos que apresentaram distribuição espacial. Oitenta e dois e setenta e três porcento dos atributos químicos apresentam distribuição normal para PD e PC, respectivamente. Os atributos físicos avaliados nas três primeiras profundidades apresentam cem porcento de distribuição normal, enquanto que nas outras duas não apresentam o mesmo comportamento. Na profundidade 0 a 5 cm, os atributos químicos MO e H+Al não apresentam diferença significativa entre os manejos, o mesmo ocorrendo com o Mg e a CTC na profundidade de 5 a 15 cm. Para o mesmo manejo comparado nas duas profundidades, o P, o Mg e o Al no PC e o Ca no PD não apresentam diferença significativa. A maioria dos atributos químicos avaliados no PC e PD apresenta dependência espacial entre moderada e forte, exceto o K que apresenta baixa dependência espacial no PC na profundidade de 0 a 5 cm. Todos os atributos físicos apresentam diferença significativa, com exceção para Ds e Pt na profundidade de 20 a 40 cm. A maioria dos atributos físicos avaliados no PC do solo apresenta dependência espacial entre moderada e forte, exceto a MaP na profundidade de 0 a 10 cm, Ds e MiP de 10 a 20 cm, MiP e MaP de 20 a 40 cm, e RP nas duas profundidades avaliadas. No PD, os atributos MiP nas três profundidades, a Pt de 10 a 20 cm, Ds e MaP e U na profundidade de 20 a 40 cm apresentam ausência de dependência espacial. O uso do semivariograma escalonado permite verificar o mesmo padrão de dependência espacial para os atributos químicos pH, MO, Al, H+Al e CTC, e físicos Ds e Pt no PC e no PD para RP. O manejo na área sob PC é decisivo no aumento da produtividade da soja em relação à área sob PD. O uso do sistema de informação geográfica associado a métodos geoestatísticos contribui com a tomada de decisão na implementação do manejo do solo, aumentando o potencial de utilização prática desses métodos
URI: http://repositorio.ufes.br/handle/10/6607
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