Delineation of specific management areas for coffee cultivation based on the soil-relief relationship and numerical classification

Predicting and mapping productivity areas allows crop producers to improve their planning of agricultural activities. The primary aims of this work were the identification and mapping of specific management areas allowing coffee bean quality to be predicted from soil attributes and their relationships to relief. The study area was located in the Southeast of the Minas Gerais state, Brazil. A grid containing a total of 145 uniformly spaced nodes 50 m apart was established over an area of 31. 7 ha from which samples were collected at depths of 0. 00-0. 20 m in order to determine physical and chemical attributes of the soil. These data were analysed in conjunction with plant attributes including production, proportion of beans retained by different sieves and drink quality. The results of principal component analysis (PCA) in combination with geostatistical data showed the attributes clay content and available iron to be the best choices for identifying four crop production environments. Environment A, which exhibited high clay and available iron contents, and low pH and base saturation, was that providing the highest yield (30. 4l ha-1) and best coffee beverage quality (61 sacks ha-1). Based on the results, we believe that multivariate analysis, geostatistics and the soil-relief relationships contained in the digital elevation model (DEM) can be effectively used in combination for the hybrid mapping of areas of varying suitability for coffee production. © 2012 Springer Science+Business Media New York.

Variabilidade espacial de atributos do solo para adoção do sistema de agricultura de precisão na cultura de cana-de-açúcar

O objetivo do presente trabalho foi avaliar a variabilidade espacial de atributos de Latossolos sob cultivo de cana-de-açúcar na região de Jaboticabal (SP). Foram feitas amostragens do solo a intervalos regulares de 50 m, em uma área de 90 ha, nas profundidades de 0,00-0,20 e 0,60-0,80 m para determinação de pH, CTC, V % e teores de matéria orgânica, P, K+, Ca2+, Mg2+, H + Al e argila. Os dados foram submetidos às análises: estatística descritiva, geoestatística e interpolação por krigagem. Os alcances de dependência espacial para os atributos químicos do solo e teores de argila na camada de 0,60-0,80 m de profundidade foram menores, quando comparados àqueles referentes à camada de 0,00-0,20 m. Estes resultados demonstraram maior descontinuidade na distribuição espacial dos atributos do solo na camada de 0,60-0,80 m de profundidade dos Latossolos, indicando que essa classe de solos não apresentou homogeneidade de seus atributos como conceituadamente a ela foi atribuída. O manejo no solo alterou a dependência espacial dos atributos do solo na camada superficial de forma a diminuir a variabilidade espacial dos atributos químicos do solo em relação à camada mais profunda. A investigação da variabilidade espacial de atributos químicos e do teor de argila da camada superficial e subsuperficial dos solos proporcionou condições para a definição de zonas homogêneas de manejo, o que permite a adoção do sistema de agricultura de precisão.

Uso da krigagem indicatriz na avaliação de indicadores de fertilidade do solo

Este trabalho teve como objetivo identificar zonas diferenciadas de manejo por meio de indicadores de fertilidade em Latossolos cultivados com cana-de-açúcar, utilizando-se a técnica de krigagem indicatriz, com vistas em buscar um aprimoramento na utilização de técnicas de agricultura de precisão. O estudo foi realizado em uma área de 90 ha pertencente a uma área maior de 1.900 ha, localizada em Jaboticabal, Estado de São Paulo, Brasil (21 ° 15 ' S e 48 ° 18 ' W). Na área experimental, foi estabelecida uma malha de amostragem regular de 50 m, com 420 pontos. em cada ponto, coletou-se uma amostra de solo, na qual foram determinados os teores de matéria orgânica, P, K disponíveis e o valor de V. Os dados obtidos para estas características do solo, assim como as combinações entre elas, foram codificados em valores indicadores 0 ou 1, conforme as variáveis apresentassem valores acima ou abaixo do valor de corte estabelecido, escolhido para cada variável, respectivamente. Os resultados propiciaram a confecção de mapas de probabilidade de cada variável (individual e combinada), o que possibilitou identificar regiões com diferentes níveis de fertilidade do solo na área experimental.

Hillslope curvature, clay mineralogy, and phosphorus adsorption in an Alfisol cultivated with sugarcane

As curvaturas do relevo promovem pedoambientes específicos que condicionam os atributos químicos e mineralógicos do solo e podem auxiliar na definição de zonas específicas de manejo. O fósforo (P) é um dos principais elementos limitantes ao desenvolvimento e longevidade do canavial. O teor e a constituição mineralógica da fração argila assumem papel importante na disponibilidade do P, sendo que a gibbsita (Gb), quando presente em altas proporções no solo, pode ser a principal responsável pela sua adsorção e indisponibilidade. Investigaram-se as relações e a variabilidade espacial da adsorção de P e a ocorrência de caulinita (Ct) e gibbsita na fração argila de um Argissolo Vermelho-Amarelo eutrófico originado de rochas areníticas sob diferentes curvaturas do relevo em área sob cultivo de cana-de-açúcar. Duas malhas de 1 ha foram delimitadas numa área côncava e outra área convexa. Foram coletadas 121 amostras em cada área para realização das análises granulométricas, químicas e mineralógicas. A capacidade máxima de adsorção de P foi obtida em seis amostras escolhidas ao acaso em cada área. Os resultados foram submetidos às análises estatísticas descritiva e geoestatística. Os menores valores médios de P disponível encontraram-se na área convexa. Nesta área, a proporção de gibbsita, expressa pelos valores da razão [Gb/(Gb+Ct)] e os valores de capacidade máxima de adsorção de fósforo foram maiores do que na área côncava.

Planejamento agrícola e implantação de sistema de cultivo de cana-de-açúcar com auxílio de técnicas geoestatísticas

Sugarcane is one of the most important crops of the Brazilian agribusiness and this importance justifies the use of techniques that allow the implementation of cultivation systems capable of reducing the variability of soil characteristics and the establishment of efficient agricultural planning. The aim of the present work was the planning and implementation of cultivation systems for sugarcane using geostatistical techniques, in the Pereira Barreto region, SP. An area of 505 ha was mapped using the global positioning system (GPS) and a Digital Elevation Model was elaborated (MDE). Soil samples were collected for 0-0.25 m depth, in each 7 ha, for their chemical attributes and texture characterization. Data were analyzed by descriptive statistics and geostatistics. The determination of the spatial distribution of soil granulometric and chemical attributes allowed the allocation of the studied sugarcane varieties according to soil fertility and clay content. The kriging maps of soil granulometric and chemical attributes brought useful information to the establishment of production environments with different soil and crop managements. The identification of different environments by means of geostatistical techniques allowed the precise planning of the sugarcane cultivation, as well as the adequacy of fertilization practices and the allocation of suitable sugarcane varieties adapted to the conditions imposed by differences in the soil attributes.

Influência do relevo e erodibilidade nos atributos químicos em área degradada de Gilbués, PI

Soil degradation can be defined as a process that reduces the ability of soil to produce property or services. Thus, the objective was to study the influence of topography and erodibility in the distribution of the chemical attributes of an Alfissol in degraded areas of Gilbués in the State of Piaui, Brazil. In the chosen area a sampling grid of 1 ha was demarcated, with points spaced at 10 x 10 m, and 121 samples were collected at intersections, in 0-0.20 m depth. Each point was georeferenced as a way to demarcate the area and prepare a topography map. For all samples pH, organic matter, phosphorus, potassium, calcium, magnesium, hydrogen and aluminum were determined. The estimate of erodibility was calculated from the equation proposed by Denardin. Based on the experiment and the results obtained it is concluded that the number of samples used was sufficient to determine the variability of soil in degraded areas of the Gilbués municipality. The discontinuity in the topography of the landscape and erodibility cause a moderate degree of heterogeneity in most chemical properties of the studied soil, establishing specific management zones.

Suscetibilidade magnética, atributos do solo e da planta na discriminação de áreas de manejo específico na cultura do café

Pós-graduação em Agronomia (Produção Vegetal) - FCAV

Produtividade e qualidade da cana soca correlacionadas com atributos físico-químicos de um argissolo vermelho distrófico do noroeste paulista

Pós-graduação em Agronomia - FEIS

Correlações lineares e espaciais entre atributos físico-químicos de solos de diferentes ambientes de produção de cana-de-açúcar no Noroeste do Estado de São Paulo

Pós-graduação em Agronomia - FEIS

Variabilidade espacial de atributos dendrométricas do eucalipto e de um neossolo quartzarênico a partir da aplicação de calcário ou lama de cal + oxyfertil

Pós-graduação em Agronomia - FEIS

Análise espacial e temporal de atributos do solo e da produtividade das culturas visando manejo específico em áreas agrícolas

Pós-graduação em Agronomia (Produção Vegetal) - FCAV

Sugarcane productivity correlated with physical-chemical attributes to create soil management zone

The socioeconomic importance of sugar cane in Brazil is unquestionable because it is the raw material for the production of ethanol and sugar. The accurate spatial intervention in the management of the crop, resulting zones of soil management, increases productivity as well as its agricultural yields. The spatial and Person's correlations between sugarcane attributes and physico-chemical attributes of a Typic Tropustalf were studied in the growing season of 2009, in Suzanápolis, State of São Paulo, Brazil (20°28'10'' S lat.; 50°49'20'' W long.), in order to obtain the one that best correlates with agricultural productivity. Thus, the geostatistical grid with 120 sampling points was installed to soil and data collection in a plot of 14.6 ha with second crop sugarcane. Due to their substantial and excellent linear and spatial correlations with the productivity of the sugarcane, the population of plants and the organic matter content of the soil, by evidencing substantial correlations, linear and spatial, with the productivity of sugarcane, were indicators of management zones strongly attached to such productivity.

Geoestatística multivariada na delimitação de zonas de manejo na cultura de cana-de-açúcar

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Imagens aéreas multiespectrais na identificação de zonas de manejo em áreas de algodão para aplicação localizada de insumos

Crop yield is influenced by several factors with variability in time and space that are associated with the variations in the plant vigor. This variability allows the identification of management zones and site-specific applications to manage different regions of the field. The purpose of this study was the use of multispectral image for management zones identification and implications of site-specific application in commercial cotton areas. Multispectral airborne images from three years were used to classify a field into three vegetation classes via the Normalized Difference Vegetation Index (NDVI). The NDVI classes were used to verify the potential differences between plant physical measurements and identify management zones. The cotton plant measurements sampled in 8 repetitions of 10 plants at each NDVI class were Stand Count, Plant Height, Total Nodes and Total Bolls. Statistical analysis was performed with treatments arranged in split plot design with Tukey’s Test at 5% of probability. The images were classified into five NDVI classes to evaluate the relationship between cotton plant measurement results and sampling location across the field. The results have demonstrated the possibility of using multispectral image for management zones identification in cotton areas. The image classification into three NDVI classes showed three different zones in the field with similar characteristics for the studied years. Statistical differences were shown for plant height, total nodes and total bolls between low and high NDVI classes for all years. High NDVI classes contained plants with greater height, total nodes and total bolls compared to low NDVI classes. There was no difference in Stand Count between low and high NDVI classes for the three studied years. The final plant stand was the same between all NDVI classes for 2001 and 2003 as it was expected due to the conventional seeding application with the same rate of seeds for the entire field.

Variabilidade espacial de atributos químicos de um argissolo para aplicação de insumos à taxa variável em diferentes formas de relevo

A agricultura de precisão implica análise da variabilidade espacial de fatores de produção e a aplicação de insumos de forma localizada. Várias são as causas que condicionam a variabilidade espacial dos solos, sendo o relevo um dos fatores mais importantes. O presente estudo teve por objetivo analisar a variabilidade espacial dos atributos químicos do solo e a elaboração de mapas de necessidade de aplicação de insumos de forma localizada, em áreas com diferentes formas de relevo. Duas parcelas de 1 ha cada foram delimitadas em áreas com topografia côncava e convexa. Foram retiradas, em cada área, 242 amostras de solos em 121 pontos, nas profundidades de solo de 0,00-0,20 m e 0,20-0,40 m. Os resultados de análise química foram submetidos às análises da estatística descritiva, geoestatística e interpolação por krigagem. A área convexa apresentou maior variabilidade espacial do solo em relação a área côncava. A adoção da agricultura de precisão possibilitou economia de aproximadamente 25 kg ha-1 de P2O5 na área côncava.