Geostatistical analysis of the spatial distribution of Rotylenchulus reniformis on cotton cultivated under crop rotation

The spatial distribution of Rotylenchulus reniformis on cotton cultivated in crop rotation with sorghum-peanut-velvetbean was studied using geostatistics. The experimental field, which had been continuously cropped with cotton for 20 years, comprised two 32 x 48 m-grids, each divided in sixty-four 4 x 6 in sampling plots. For all crops, 300 cm(3) soil samples were taken at the center of each plot at crop germination (Pi) and again at harvest (Pf), from which the numbers of nematodes were determined. The results revealed that the spatial distribution of R. reniformis was highly aggregated and with the aid of geostatistical techniques the nematode intensities were mapped and the risk areas accurately identified. Consequently, geostatistics is here considered a useful tool for planning nematode control strategies, particularly in precision agriculture.

Using geostatistical analysis to evaluate the presence of Rotylenchulus reniformis in cotton crops in Brazil: Economic implications

In recent years, the productivity of cotton in Brazil has been progressively decreasing, often the result of the reniform nematode Rotylenchulus reniformis. This species call reduce crop productivity by up to 40%. Nematodes can be controlled by nematicides but, because of expense and toxicity, application of nematicides to large crop areas may be undesirable. In this Work. a methodology using geostatistics for quantifying the risk of nematicide application to small crop areas is proposed. This risk, in economic terms, can be compared to nematicide cost to develop an optimal strategy for Precision Farming, Soil (300 cm(3)) was sampled in a regular network from a R. reniformis-infested area that was a cotton monoculture for 20 years. The number of nematodes in each sample was counted. The nematode number per volume of soil was characterized using geostatistics, and 100 conditional simulations were conducted. Based on the simulations, risk maps were plotted showing the areas where nematicide should be applied in a Precision Farming context. The methodology developed can be applied to farming in countries that ale highly dependent on agriculture, with useful economic implications.

Geostatistical characterization of the spatial distribution of Xylella fastidiosa sharpshooter vectors on citrus

A distribuição espacial das espécies de cigarrinhas (Dilobopterus costalimai Young, Acrogonia sp. e Oncometopia facialis Signoret), vetoras da Xylella fastidiosa, agente causal da Clorose Variegada dos Citros, foi estudada com o uso da geoestatística. As avaliações foram feitas em um pomar comercial de laranja 'Pêra' (Citrus sinensis [L.] Osb.), objetivando estabelecer meios para melhor controle dos vetores e da doença. O monitoramento da ocorrência das cigarrinhas no pomar foi feito através de amostragens mensais, utilizando-se armadilhas adesivas amarelas de 3 x 5, distribuídas uniformemente em 50 pontos na área, dispostas em laranjeiras à altura de 1,5 m do solo e substituídas mensalmente. Acrogonia sp. foi a espécie prevalente nas amostragens. Os resultados possibilitaram ajustar modelos aos semivariogramas da distribuição espacial das três espécies no pomar estudado. Durante os três anos consecutivos de amostragem, as populações de Acrogonia sp., D. costalimai e O. facialis apresentaram modelos de distribuição agregada somente nos meses de verão, inverno e primavera, respectivamente, mostrando a necessidade de monitoramento constante desses vetores para reduzir a sua população em épocas favoráveis ao seu desenvolvimento. Através de parâmetros geoestatísticos foi possível calcular a área de agregação das cigarrinhas no pomar. A espécie Acrogonia sp. apresentou área média de agregação de 15.760 m², enquanto para O. facialis e D. costalimai foi possível constatar áreas médias de agregação de 11.555 m² e 10.980 m², respectivamente. Esses resultados indicaram que para um levantamento seguro de cigarrinhas é necessário pelo menos dispor de uma armadilha por hectare.

Fuzzy Logic and Geostatistical Techniques for Spatialization of Soil Texture in Region with Rough Terrains

From the geotechnical standpoint, it is interesting to analyse the soil texture in regions with rough terrain due to its relation with the infiltration and runoff processes and, consequently, the effect on erosion processes. The purpose of this paper is to present a methodology that provides the soil texture spatialization by using Fuzzy logic and Geostatistic. The results were correlated with maps drawn specifically for the study area. The knowledge of the spatialization of soil properties, such as the texture, can be an important tool for land use planning in order to reduce the potential soil losses during rain seasons. (c) 2011 Published by Elsevier Ltd. Selection and peer-review under responsibility of Spatial Statistics 2011

Comparison between univariate and bivariate geostatistical models for estimating catch per unit of effort (cpue): A simulation study

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Diagnosis of a compacted area for mining through the mechanical resistance to the penetration using geostatistical methods in the Amazon Forest

The mining process promotes land modification and complete landscape alteration. Those alterations in the surface are shown more obviously in the aesthetical aspect as the visual elements of form, texture, climbs, complexity and color which composes the landscape. As a consequence, mining has impacts on the topography, in the soil, in the vegetation and in the area's drainage, with a direct influence on the enterprise. A quite common problem in the recovery of degraded areas in mineral exploration is the compaction of the soil due to the intense traffic of machines and earth movement. The most common problem of the compaction of a degraded surface is an increase of the mechanical resistance to the penetration of plant roots, a reduction of the aeration, an alteration of the flow of water and heat, also in the availability of water and nutrients. Thus, the present work had the basic objective of diagnosing the compaction of an area degraded by mining in a spacial way, through the mechanical resistance and the penetration, to guide the future subsoiling in the area requiring recovery. Through the studies, it was concluded that the krigagem method in agreement with the space variation allows the division of the area under study into sub areas facilitating a future work to reduce costs and unnecessary interference to the atmosphere. The method was shown to be quite appropriate and it can be used in the diagnosis of compaction in a degraded area by mining, foreseeing the subsoiling requirement.

Correlating soil porosity and respective geological unit in Paraíba do sul Valley, Brazil: a geostatistical methodology proposal

This manuscript aims proposing a methodology for correlating soil porosity to the respective geological units using geostatistical analysis techniques, including interpolation data by kriging. The site studied was in Lorena municipality, Paraíba do Sul Valley, southeastern Brazil. Specifically all studies were carried out within an area of 12 km2 located at Santa Edwirges farm. The database comprehended 41 soil samples taken at different geological and geomorphologic units at three different depths: surface, 50 cm and 100 cm depth. The geostatistical analyses results were correlated to a geological mapping specifically elaborated for the site. This mapping accounts for two different geological formations and a geological contact characterized by a shearing zone. The results indicate the existence of a significant relationship between the soil porosity and the respective geological units. The studies revealed that the residual soils from weathered granitic rocks tend to have higher porosities than the residual soils from weathered biotite gneiss rocks, while the soil porosity within the shearing zone is relatively un-sensitive to the respective geological formation. The spatial patterns observed were efficient to evaluate the relationship between the soil porosity, geology unit and the and geomorphology showing a good potential for correlating with others soil properties such as hydraulic conductivity, soil water retention curves and erosion potentials.

Integração de modelos espaciais e temporais para predições de níveis freáticos extremos

O objetivo deste trabalho foi avaliar cenários de níveis freáticos extremos, em bacia hidrográfica, por meio de métodos de análise espacial de dados geográficos. Avaliou-se a dinâmica espaço‑temporal dos recursos hídricos subterrâneos em área de afloramento do Sistema Aquífero Guarani. As alturas do lençol freático foram estimadas por meio do monitoramento de níveis em 23 piezômetros e da modelagem das séries temporais disponíveis de abril de 2004 a abril de 2011. Para a geração de cenários espaciais, foram utilizadas técnicas geoestatísticas que incorporaram informações auxiliares relativas a padrões geomorfológicos da bacia, por meio de modelo digital de terreno. Esse procedimento melhorou as estimativas, em razão da alta correlação entre altura do lençol e elevação, e agregou sentido físico às predições. Os cenários apresentaram diferenças quanto aos níveis considerados extremos - muito profundos ou muito superficiais - e podem subsidiar o planejamento, o uso eficiente da água e a gestão sustentável dos recursos hídricos na bacia.

Mapeamento de áreas de risco à saúde pública por meio de métodos geoestatísticos

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Method of numerical correction of errors occasioned by delay of records during the monitoring of environmental variables of interest for animal production

As condições de ambiente térmico e aéreo, no interior de instalações para animais, alteram-se durante o dia, devido à influência do ambiente externo. Para que análises estatísticas e geoestatísticas sejam representativas, uma grande quantidade de pontos distribuídos espacialmente na área da instalação deve ser monitorada. Este trabalho propõe que a variação no tempo das variáveis ambientais de interesse para a produção animal, monitoradas no interior de instalações para animais, pode ser modelada com precisão a partir de registros discretos no tempo. O objetivo deste trabalho foi desenvolver um método numérico para corrigir as variações temporais dessas variáveis ambientais, transformando os dados para que tais observações independam do tempo gasto durante a aferição. O método proposto aproximou os valores registrados com retardos de tempo aos esperados no exato momento de interesse, caso os dados fossem medidos simultaneamente neste momento em todos os pontos distribuídos espacialmente. O modelo de correção numérica para variáveis ambientais foi validado para o parâmetro ambiental temperatura do ar, sendo que os valores corrigidos pelo método não diferiram pelo teste Tukey, a 5% de probabilidade dos valores reais registrados por meio de dataloggers.

Spatial analysis of the distribution of Spodoptera frugiperda (J.E. Smith) (Lepidoptera: Noctuidae) and losses in maize crop productivity using geostatistics

A lagarta-do-cartucho, Spodoptera frugiperda (J.E. Smith), é uma das principais pragas do milho nas Américas. O estudo de sua distribuição espacial é fundamental para a utilização de estratégias de controle, otimização de técnicas de amostragens, determinação de danos econômicos e incorporação de um programa de agricultura de precisão. em uma área cultivada com milho foram realizadas amostragens com intervalo semanal, correspondendo ao estádio vegetativo que compreende desde a germinação até o pendoamento. Foram amostradas 10 plantas ao acaso por parcela, no total de 2000 plantas em cada amostragem. A produtividade foi obtida através da colheita de todas as parcelas que eram pesadas separadamente no campo e em cada parcela foram coletadas 15 espigas aleatoriamente para estimar o comprimento e o diâmetro médio. As análises espaciais, utilizando geoestatística, mostraram que o modelo esférico apresentou o melhor ajuste às lagartas pequenas. À medida que as lagartas foram se desenvolvendo sua distribuição foi tornando aleatória, representada por um modelo ajustado por uma reta, não tendo sido detectado nenhum tipo de dependência espacial nos pontos de amostragem. A produtividade e o diâmetro e comprimento da espiga foram descritos por modelos esféricos, indicando uma variabilidade espacial nos parâmetros de produtividade na área cultivada. A geoestatística mostrou-se promissora para a aplicação de métodos precisos no controle integrado de pragas.

Mapeamento das formas do relevo para estimativa de custos de fertilização em cana-de-açúcar

A modelagem matemática associada ao conhecimento da variabilidade dos atributos do solo e mapeamento das formas do relevo pode auxiliar no manejo da fertilidade do solo em usinas sucroalcooleiras. O presente trabalho teve como objetivo avaliar o uso da geoestatística e da modelagem matemática na estimativa de custos de fertilização, em diferentes formas do relevo. em uma área de 200 ha, foram identificadas duas formas de relevo, uma côncava e outra convexa, sendo os solos coletados nos pontos de cruzamento de uma malha, com intervalos regulares de 50 m, perfazendo um total de 623 pontos. As amostras foram submetidas a análises químicas, e, posteriormente, os dados foram avaliados por meio da estatística descritiva, geoestatística e modelagem matemática. Os resultados mostraram que, quando as formas do relevo são incorporadas às análises geoestatística e de modelagem matemática, ocorre aumento na eficiência de aplicação do calcário, fósforo e potássio no solo.

Influência do relevo e erosão na variabilidade espacial de um Latossolo em Jaboticabal (SP)

Com o objetivo de avaliar as relações entre formas de paisagem e erosão em um Latossolo Vermelho eutroférrico (LVef) por meio de técnicas geoestatísticas na Fazenda Santa Isabel, município de Jaboticabal (SP), identificaram-se modelos de paisagem côncavo e linear. Coletaram-se amostras de solo em ambas as formas de paisagem em uma malha regular espaçada de 50 x 50 m em sete transeções na profundidade de 0,00-0,20 m, totalizando 412 pontos em 93 ha. Determinou-se a erodibilidade dos solos pelo método indireto, granulometria, bem como o carbono orgânico para cada ponto da malha, sendo esses valores usados na estimativa do potencial natural de erosão (pne). Os dados obtidos das propriedades de solo, erodibilidade e potencial natural de erosão foram analisados por meio de estatística descritiva e geoestatística com a modelagem de semivariogramas, sendo este utilizado para a confecção de mapas de krigagem. Segundo os resultados, as propriedades do solo e do pne apresentaram maior variabilidade espacial na pedoforma côncava, apesar de esta forma de paisagem apresentar menores perdas de solo por erosão e menor variabilidade espacial da erodibilidade. Deste modo, conclui-se que a erosão não adicionou variabilidade espacial para as propriedades do solo na mesma magnitude do relevo.

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.