Simulação geoestatística na caracterização espacial de óxidos de ferro em diferentes pedoformas

Os minerais da fração argila, goethita e hematita, são óxidos de ferro (Fe) indicadores pedoambientais com grande influência nos atributos físicos e químicos do solo. O conhecimento dos padrões espaciais desses óxidos auxilia a compreensão das interrelações de causa e efeito com os atributos do solo. Nesse sentido, a qualidade das estimativas espaciais produzidas pode alterar os resultados obtidos e, por consequência, as interpretações dos padrões espaciais obtidos. O presente estudo teve o objetivo de avaliar o desempenho dos métodos geoestatísticos de estimativas (KO) e simulações sequenciais gaussianas (SSG) na caracterização espacial de teores de óxidos de Fe, goethita (Gt) e hematita (Hm), em uma pedoforma côncava e outra convexa. Foram coletadas 121 amostras de solos em cada pedoforma de um Argissolo em pontos com espaçamentos regulares de 10 m. Os teores de óxidos de Fe foram obtidos por meio de difração de raios-X. Os dados foram submetidos a análises geoestatísticas por meio da modelagem do variograma e posterior interpolação por KO e SSG. A KO não refletiu a verdadeira variabilidade dos óxidos de Fe, hematita e goethita, demonstrando ser inapropriada para a caracterização espacial dos teores dos óxidos de Fe. Assim, o uso da SSG é preferível à krigagem quando a manutenção dos altos e baixos valores nas estimativas espaciais é necessária. O desempenho dos métodos geoestatísticos foi influenciado pelas pedoformas. Os mapas E-type devem ser recomendados em vez de mapas de KO para os óxidos de Fe, por serem ricos em detalhes e práticos na definição de zonas homogêneas para o manejo localizado em frente de KO, sobretudo em pedoforma côncava.

Funções de pedotransferência para a curva de resistência do solo à penetração

Funções de pedotransferência são regressões utilizadas para estimar atributos edáficos dependentes a partir de atributos independentes e de fácil determinação. Nesse sentido, são propostas na literatura diversas funções de pedotransferência que visam predizer a resistência do solo à penetração. Objetivou-se, portanto, com este trabalho, desenvolver e comparar a eficiência de cinco funções de pedotransferência para a curva de resistência do solo à penetração, presentes na literatura, por meio do ajuste de dados obtidos tanto com o penetrômetro de impacto (campo) quanto com o penetrômetro eletrônico (laboratório), em um Latossolo manejado sob diferentes modos (convencional e plantio direto). Foram coletadas amostras indeformadas de solo na entrelinha das culturas, nas camadas de 0-0,10, 0,10-0,20 e 0,20-0,30 m, logo após a semeadura, no florescimento e na colheita, para determinação dos atributos físico-hídricos do solo e também da resistência do solo à penetração, com o uso do penetrômetro eletrônico. A resistência do solo à penetração, obtida com o penetrômetro de impacto, foi determinada conforme a variação do conteúdo de água no solo ao longo do ciclo das culturas. As curvas ajustadas de resistência do solo à penetração tiveram a precisão e a acurácia testadas por meio de parâmetros estatísticos e foram comparadas pelo teste F. Houve sobreposição dos valores estimados pelo ajuste das curvas, evidenciando que a maneira de obtenção da resistência do solo à penetração (campo ou laboratório) não influenciou a relação entre a resistência à penetração e os atributos do solo. As equações RP = aUg b; RP = a(1-Ug)b; RP = ae bUg e RP = a + be não diferiram e foram as mais precisas e acuradas na predição da resistência do solo à penetração.

Modelagem geoestatística das incertezas da distribuição espacial do fósforo disponível no solo, em área de cana-de-açúcar

O fósforo destaca-se como um dos nutrientes limitantes ao desenvolvimento da cultura da cana-de-açúcar em solos brasileiros. Esse elemento apresenta grande variabilidade espacial, coordenada pelos atributos que regem as reações de adsorção e dessorção. Estimativas espaciais são conduzidas por meio de interpolações geoestatísticas para a caracterização dessa variabilidade. No entanto, tais estimativas apresentam incertezas inerentes ao procedimento que estão associadas à estrutura de variabilidade do atributo em estudo e à configuração amostral da área. Dessa forma, avaliar a incerteza das predições associada à distribuição espacial do fósforo disponível (Plábil) é importante para otimizar o uso dos fertilizantes fosfatados. O objetivo deste estudo foi avaliar o desempenho da simulação sequencial gaussiana (SSG) e da krigagem ordinária (KO) na modelagem da incerteza das predições do fósforo disponível. Uma malha amostral com 626 pontos foi instalada em uma área experimental de 200 hectares de cana-de-açúcar no município de Tabapuã, São Paulo. Foram geradas 200 realizações por meio do algoritmo da SSG. As realizações da SSG reproduziram as estatísticas e a distribuição dos dados amostrais. A estatística G (0,81) indicou boa proximidade entre as frações dos valores simulados e as dos observados. As realizações da SSG preservaram a variabilidade espacial do Plábil, sem o efeito de suavização obtido pelo mapa da KO. A acurácia na reprodução do variograma dos dados amostrais, obtida pelas realizações da SSG foi, em média, 240 vezes maior que obtida por meio da KO. O mapa de incertezas, obtido por meio da KO, apresentou menor variação na área de estudo do que por SSG. Dessa forma, a avaliação das incertezas, pela SSG, evidenciou-se mais informativa, podendo ser utilizada para definir e delimitar, de forma mais precisa, as áreas de manejo específico.

COMPARAÇÃO DE ESQUEMAS DE AMOSTRAGEM PARA TREINAMENTO DE MODELOS PREDITORES NO MAPEAMENTO DIGITAL DE CLASSES DE SOLOS

Os modelos preditores usados no mapeamento digital de solos (MDS) precisam ser treinados com dados que captem ao máximo a variação dos atributos do terreno e dos solos, a fim de gerar correlações adequadas entre as variáveis ambientais e a ocorrência dos solos. Para avaliar a acurácia desses modelos, tem sido constatado o uso de diferentes métodos de avaliação da acurácia no MDS. Os objetivos deste estudo foram comparar o uso de três esquemas de amostragem para treinar algoritmo de árvore de classificação (CART) e avaliar a capacidade de predição dos modelos gerados por meio de quatro métodos. Foram utilizados os esquemas de amostragem: aleatório simples; proporcional à área de cada unidade de mapeamento de solos (UM); e estratificado pelo número de UM. Os métodos de avaliação testados foram: aparente, divisão percentual, validação cruzada com 10 subconjuntos e reamostragem com sete conjuntos de dados independentes. As acurácias dos modelos estimadas pelos métodos foram comparadas com as acurácias mensuradas obtidas pela comparação dos mapas gerados, a partir de cada esquema de amostragem, com o mapa convencional de solos na escala 1:50.000. Os esquemas de amostragem influenciaram na quantidade de UMs preditas e na acurácia dos modelos e dos mapas gerados. Os esquemas de amostragem proporcional e estratificada resultaram mapas digitais menos acurados, e a acurácia dos modelos variou conforme o método de avaliação empregado. A amostragem aleatória resultou no mapa digital mais acurado e apresentou valores da acurácia semelhantes para todos os métodos de avaliação testados.

PRODUÇÃO DE UM MAPA PEDOLÓGICO ASSOCIANDO TÉCNICAS COMUNS AOS MAPEAMENTOS DIGITAIS DE SOLOS COM DELINEAMENTO MANUAL DE UNIDADES DE MAPEAMENTO

A produção de mapas pedológicos por meio de técnicas do mapeamento digital de solos (MDS) pode ser dificultada pela falta de mapas pedológicos tradicionais de referência. Nessas situações, o conhecimento tácito do mapeador pode ser usado para o delineamento manual das unidades de mapeamento (UMs) a partir de geração de um mapa de ocorrência de tipos de solos preditos pelo MDS. Os objetivos deste estudo foram avaliar e comparar mapas de solos gerados por dois métodos, um denominado “MDS direto”, em que foi gerado um mapa preditor de UMs com base no modelo estabelecido com informações provenientes de um mapa pedológico convencional de referência preexistente, e outro em que o modelo preditor foi estabelecido a partir do exame de atributos morfológicos de 193 perfis de solo para identificar os tipos de solos, gerando-se um mapa com a indicação de ocorrência de tipos de solos sobre o qual foi realizado o delineamento manual das UMs, com base em mudanças das feições da superfície do solo. As predições foram feitas usando árvores de classificação Simple Cart,correlacionando oito variáveis do terreno com a ocorrência de UMs identificadas com nomes de classes de solos do Sistema Brasileiro de Classificação de Solos. A acurácia dos mapas foi avaliada pela “verdade de campo” (verificação em campo do tipo de solo ocorrente e comparação com o previsto no mapa) e pela concordância dos mapas gerados com o mapa de referência. Quando avaliado pela “verdade de campo”, a acurácia do mapa gerado pelo método MDS direto foi de 74 %, enquanto a acurácia do mapa de MDS com delineamento manual foi de 79 %. Os dois métodos apresentaram resultados satisfatórios; o método que usou o delineamento manual e a identificação em alguns locais dos tipos de solo no campo apresentou a vantagem de não necessitar de mapas pedológicos de referência para o treinamento dos modelos preditores.

SELEÇÃO DE DENSIDADE DE AMOSTRAGEM COM BASE EM DADOS DE ÁREAS JÁ MAPEADAS PARA TREINAMENTO DE MODELOS DE ÁRVORE DE DECISÃO NO MAPEAMENTO DIGITAL DE SOLOS

Para estudar técnicas de amostragem, úteis ao mapeamento digital de solos (MDS), objetivou-se avaliar o efeito da variação da densidade de pontos amostrais com base em dados de áreas já mapeadas por métodos tradicionais na acurácia dos modelos de árvores de decisão (AD) para a geração de mapas de solos por MDS. Em duas bacias hidrográficas no noroeste do Rio Grande do Sul, usou-se, como referência, antigos mapas convencionais de solos na escala 1:50.000. A partir do modelo digital de elevação do terreno e da rede hidrográfica, foram gerados mapas das variáveis preditoras: elevação, declividade, curvatura, comprimento de fluxo, acúmulo de fluxo, índice de umidade topográfica e distância euclideana de rios. A escolha dos locais dos pontos amostrais foi aleatória e testaram-se densidades amostrais que variaram de 0,1 a 4 pontos/ha. O treinamento dos modelos foi realizado no software Weka, gerando-se modelos preditores usando diferentes tamanhos do nó final da AD para obter AD com tamanhos distintos. Quando não se controlou o tamanho das AD, o aumento da densidade de amostragem resultou no aumento da concordância com os mapas básicos de referências e no aumento do número de unidades de mapeamento preditas. Nas AD com tamanho controlado, o aumento da densidade de amostragem não influenciou a concordância com os mapas de referência e interferiu muito pouco no número de unidades de mapeamento preditas.

Dinâmica do Carbono e Nitrogênio em Plantações de Eucalipto no Rio Grande do Sul

RESUMO A expansão de plantações de eucalipto no sul do Brasil na última década, especialmente em áreas com campos naturais, potencialmente altera a dinâmica do carbono orgânico total (COT) e nitrogênio total (NT) do solo. Objetivou-se testar o modelo Century 4.5 na simulação das mudanças de estoques de COT e NT na camada superficial (0,0-0,2 m) do solo, em povoamentos de Eucalyptus sp. com diferentes idades em três municípios no RS. Áreas adjacentes com campos naturais foram usadas para estimar os estoques originais de COT e NT desses locais. O modelo Century 4.5 apresentou bom ajuste na simulação do estoque de COT no solo, com valores similares entre os simulados e observados, podendo ser empregado na simulação da dinâmica da matéria orgânica no campo natural e nas plantações de eucalipto dos diferentes locais estudados. Para o estoque de NT do solo, mesmo com as alterações de parâmetros, o modelo Century 4.5 não conseguiu simular esse estoque do solo com eficácia e acurácia estatística aceitável.

Seleção combinada univariada e multivariada aplicada ao melhoramento genético da seringueira

Este trabalho objetivou estimar os coeficientes de herdabilidade e de predição genética, pelo método multivariado, e comparar os ganhos genéticos obtidos por meio da seleção entre e dentro de progênies, individual e combinada, em seringueira (Hevea brasiliensis (Willd. ex Adr. de Juss.) Müell. Arg.). Vinte e duas progênies de meios-irmãos foram plantadas na Estação Experimental de Votuporanga, SP, no delineamento de blocos ao acaso, com cinco repetições e dez plantas por parcela. Aos três anos de idade foram avaliados os caracteres: número de anéis de vasos laticíferos (NA), produção de borracha seca (PB), espessura de casca (EC) e circunferência do caule (CC). Os resultados demonstraram haver variabilidade significativa entre progênies quanto aos caracteres PB, EC e CC. As estimativas de coeficientes de herdabilidade e de predição genética foram mais elevadas nas progênies, com valores mais expressivos quanto aos coeficientes de predição genética. Ganhos genéticos adicionais foram obtidos pela seleção combinada. Embora os referidos ganhos tenham sido de pequena magnitude, recomenda-se o uso do método, por propiciar maior acurácia e ganho genético. Os valores mais expressivos de acurácia e ganho genético foram estimados pelo método multivariado.

Índice Multiefeitos e estimativas de parâmetros genéticos em aceroleira

A seleção pelo Índice Multiefeitos baseia-se em um sistema que considera, simultaneamente, o comportamento do indivíduo e sua família, bem como o efeito da parcela em que o indivíduo foi plantado. O presente trabalho teve por objetivo estimar os parâmetros genéticos em uma população de aceroleira e comparar os ganhos genéticos obtidos por meio de seis métodos de seleção. O experimento foi instalado sob delineamento experimental de blocos casualizados com 62 progênies, três repetições e quatro plantas por parcelas. A altura da planta e o diâmetro do caule foram avaliados no primeiro, segundo e terceiro ano de idade das plantas; diâmetro da copa, avaliado no segundo e terceiro ano; e a produção total de frutos, avaliada no período de um ano, por meio de colheitas semanais. Os parâmetros genéticos populacionais estimados indicaram condições favoráveis à seleção, tendo em vista o fato de as herdabilidades serem de moderadas magnitudes. A seleção baseada no Índice Multiefeitos foi eficiente, pois fornece maior ganho genético e alta acurácia, em relação à seleção entre e dentro de progênies, seleção de genitores com base no comportamento da progênie e seleção individual.

Comparação de blocos casualizados e testemunhas intercalares na estimação de parâmetros genéticos em feijoeiro

O objetivo deste trabalho foi comparar dois delineamentos experimentais para estimar parâmetros genéticos obtidos a partir da avaliação de 154 linhagens recombinantes endogâmicas de feijoeiro-comum (Phaseolus vulgaris L.). Um dos delineamentos utilizados foi em blocos casualizados (DBC), o outro consistiu em um ensaio comparativo no qual as linhagens foram representadas por parcelas únicas avaliadas com testemunhas intercalares (DTI). As linhagens na geração F7 foram obtidas pelo método do descendente de uma única semente, a partir do cruzamento inicial entre as cultivares Ouro Negro e Rudá, utilizadas como testemunhas. Foram avaliadas oito características quantitativas e estimados sete parâmetros genéticos em cada característica. A média das características e a precisão experimental foi semelhante nos dois delineamentos. O DBC teve maior capacidade de detecção de variabilidade genética e maior acurácia do que o DTI. Coeficientes de coincidência entre as linhagens selecionadas nos dois experimentos ficaram entre 32% e 78%, e os menores foram obtidos em características de baixa herdabilidade.

Comparação bayesiana de modelos de previsão de diferenças esperadas nas progênies no melhoramento genético de gado Nelore

O objetivo deste trabalho foi realizar uma análise bayesiana de modelos auto-regressivos de ordem p, AR(p), para dados em painel referentes às diferenças esperadas nas progênies (DEP) de touros da raça Nelore publicados de 2000 a 2006. Neste trabalho, adotou-se o modelo AR(2), indicado pela análise prévia da função de autocorrelação parcial. As comparações entre as prioris, realizadas por meio do Fator de Bayes e do Pseudo-Fator de Bayes, indicaram superioridade da priori independente t-Student multivariada - Gama inversa em relação à priori hierárquica Normal multivariada - Gama inversa e a priori de Jeffreys. Os resultados indicam a importância de se dividir os animais em grupos homogêneos de acordo com a acurácia. Constatou-se também que, em média, a eficiência de previsão dos valores de DEP para um ano futuro foi próxima de 80%.

Comparação dos algoritmos delineação rápida em cadeia e seriação, para a construção de mapas genéticos

O objetivo deste trabalho foi avaliar a eficiência, na construção de mapas genéticos, dos algoritmos seriação e delineação rápida em cadeia, além dos critérios para avaliação de ordens: produto mínimo das frações de recombinação adjacentes, soma mínima das frações de recombinação adjacentes e soma máxima dos LOD Scores adjacentes, quando usados com o algoritmo de verificação de erros " ripple" . Foi simulado um mapa com 24 marcadores, posicionados aleatoriamente a distâncias variadas, com média 10 cM. Por meio do método Monte Carlo, foram obtidas 1.000 populações de retrocruzamento e 1.000 populações F2, com 200 indivíduos cada, e diferentes combinações de marcadores dominantes e co-dominantes (100% co-dominantes, 100% dominantes e mistura com 50% co-dominantes e 50% dominantes). Foi, também, simulada a perda de 25, 50 e 75% dos dados. Observou-se que os dois algoritmos avaliados tiveram desempenho semelhante e foram sensíveis à presença de dados perdidos e à presença de marcadores dominantes; esta última dificultou a obtenção de estimativas com boa acurácia, tanto da ordem quanto da distância. Além disso, observou-se que o algoritmo " ripple" geralmente aumenta o número de ordens corretas e pode ser combinado com os critérios soma mínima das frações de recombinação adjacentes e produto mínimo das frações de recombinação adjacentes.

Estimativas de repetibilidade de caracteres de produção em laranjeiras-doces no Acre

O objetivo deste trabalho foi estimar o coeficiente de repetibilidade em laranjeiras-doces e o número mínimo de avaliações a serem feitas para a determinação do valor real dos indivíduos. De março a junho de 1999, foram coletadas borbulhas de laranjeiras pé-franco, em fase de produção, em nove municípios do Acre. As borbulhas foram enxertadas sobre porta-enxertos de limoeiro 'Cravo', o que resultou em 54 clones. Esses clones foram avaliados em conjunto com a cultivar Aquiri, recomendada para o Estado. O delineamento experimental foi o de blocos ao acaso, com 55 tratamentos (55 clones), três repetições, com uma planta por parcela. O número total de frutos por planta, a produção de frutos por planta e o peso médio de fruto foram avaliados em 2002, 2003, 2004, 2005, 2006 e 2008. Foram realizadas as análises de variância, de componentes principais e estrutural. A estimativa de repetibilidade para peso médio do fruto demonstrou regularidade na classificação dos clones, de um ciclo para outro, e foram necessários cinco ciclos de avaliação para a predição do valor real dos indivíduos, com acurácia de 90%, pelo método dos componentes principais (matriz de co-variância). Apesar de as características número de frutos total por planta e produção de frutos por planta serem influenciadas pelo ambiente, oito e nove medições, respectivamente, permitem obter coeficientes de determinação de 95%.

Medidas do grau de precisão experimental em ensaios de competição de cultivares de milho

O objetivo deste trabalho foi avaliar a adequação de algumas estatísticas como medidas do grau de precisão experimental, e as relações entre elas. Foram usados os dados de produtividade de grãos de 101 ensaios de competição de cultivares de milho (Zea mays L.), realizados no Estado do Rio Grande do Sul, nos anos agrícolas 2002/2003, 2003/2004 e 2004/2005. Foi estudada a relação entre 12 estatísticas, estimadas para cada ensaio, e as análises de correlação de trilha e de agrupamento foram realizadas com base nessas estatísticas. Os limites de classe estabelecidos, a partir das estatísticas acurácia seletiva, herdabilidade, coeficiente de determinação e valor do teste F para cultivar, mostraram-se adequados para estimar o grau de precisão experimental de ensaios de competição de cultivares de milho. Por essas estatísticas, 89% dos ensaios de competição de cultivares de milho apresentaram precisão alta ou muito alta e 5% dos ensaios poderiam ser escartados em razão da insuficiência na precisão experimental. As estatísticas acurácia seletiva, herdabilidade, coeficiente de determinação e valor do teste F para cultivar têm relação direta entre si e são mais adequadas do que o coeficiente de variação e a diferença mínima significativa pelo teste de Tukey, em percentagem da média, para avaliação da precisão experimental em ensaios de competição de cultivares de milho.

Modelos de alerta para o controle da ferrugem-do-cafeeiro em lavouras com alta carga pendente

O objetivo deste trabalho foi desenvolver árvores de decisão como modelos de alerta da ferrugem-do-cafeeiro em lavouras de café (Coffea arabica L.) com alta carga pendente de frutos. Dados de incidência mensal da doença no campo coletados durante oito anos foram transformados em valores binários considerando limites de 5 e 10 pontos percentuais na taxa de infecção. Foi gerado um modelo para cada taxa de infecção binária a partir de dados meteorológicos e do espaçamento entre plantas. O alerta é indicado quando a taxa de infecção, prevista para o prazo de um mês, atingir ou ultrapassar o respectivo limite. A acurácia do modelo para o limite de 5 pontos percentuais foi de 81%, por validação cruzada, chegando até 89% segundo estimativa otimista. Esse modelo apresentou bons resultados para outras medidas de avaliação importantes, como sensitividade (80%), especificidade (83%) e confiabilidades positiva (79%) e negativa (84%). O modelo para o limite de 10 pontos percentuais teve acurácia de 79%, e não apresentou o mesmo equilíbrio entre as demais medidas. Em conjunto, esses modelos podem auxiliar na tomada de decisão referente ao controle da ferrugem-do-cafeeiro no campo. A indução de árvores de decisão é alternativa viável às técnicas convencionais de modelagem e facilita a compreensão dos modelos.