Estudo da dinâmica espaço-temporal do bioma Pantanal por meio de imagens MODIS

O objetivo deste trabalho foi avaliar dados multitemporais, obtidos pelo sensor "moderate resolution imaging spectroradiometer" (MODIS), para o estudo da dinâmica espaço-temporal de duas sub-regiões do bioma Pantanal. Foram utilizadas 139 imagens "enhanced vegetation index" (EVI), do produto MOD13 "vegetation index", dados de altimetria oriundos do "shuttle radar topography mission" (SRTM) e dados de precipitação do "tropical rainfall measuring mission" (TRMM). Para a redução da dimensionalidade dos dados, as imagens MODIS-EVI foram amostradas com base nas curvas de nível espaçadas em 10 m. Foram aplicadas as técnicas de análise de autocorrelação e análise de agrupamentos aos dados das amostras, e a análise de componentes principais na área total da imagem. Houve dependência tanto temporal quanto espacial da resposta espectral com a precipitação. A análise de agrupamentos apontou a presença de dois grupos, o que indicou a necessidade da análise completa da área. A análise de componentes principais permitiu diferenciar quatro comportamentos distintos: as áreas permanentemente alagadas; as áreas não inundáveis, compostas por vegetação; as áreas inundáveis com maior resposta de vegetação; e áreas com vegetação ripária.

Modelo autologístico espaço-temporal com aplicação à análise de padrões espaciais da leprose-dos-citros

O objetivo deste trabalho foi propor estratégias de modelagem aplicadas aos dados de incidência de leprose-dos-citros, por meio do uso de um modelo autologístico espaço-temporal. A adequação do modelo autologístico foi avaliada quanto à: análise de dados provenientes de avaliações feitas em diferentes momentos; detecção de padrões espaciais da doença, pela avaliação de diferentes estruturas de vizinhança; consideração do efeito defasado no tempo de covariáveis de vizinhança; e ao efeito do ácaro transmissor na probabilidade de nova infecção. O modelo autologístico espaço-temporal adotado estendeu o modelo logístico usual, em que a estrutura de vizinhança é descrita por meio da construção de covariáveis, a partir da resposta observada em plantas vizinhas à planta avaliada, na mesma avaliação, ou em avaliações anteriores. Os dados de incidência de leprose nas plantas de citros foram coletados em pontos referenciados no espaço, durante aproximadamente dois anos. Os modelos detectam o efeito da presença do vetor e os padrões espaciais na ocorrência de novas infecções, tanto para covariáveis de vizinhança da mesma avaliação, quanto para covariáveis de vizinhança da avaliação anterior. Além disso, os modelos considerados permitem quantificar as variações na probabilidade de ocorrência da doença de acordo com o estado da doença e com a incidência do ácaro transmissor.

Temporal changes of an alfalfa succession and related soil physical properties on the Loess Plateau, China

The objective of this work was to investigate the relationship between changes in the plant community and changes in soil physical properties and water availability, during a succession from alfalfa (Medicago sativa L.) to natural vegetation on the Loess Plateau, China. Data from a succession sere spanning 32 years were collated, and vegetative indexes were compared to changes related to soil bulk density and soil water storage. The alfalfa yield increased for approximately 7 years, then it declined and the alfalfa was replaced by a natural community dominated by Stipa bungeana that began to thrive about 10 years after alfalfa seeding. Soil bulk density increased over time, but the deterioration of the alfalfa was mainly ascribed to a severe reduction in soil water storage, which was lowest around the time when degradation commenced. The results indicated that water consumption by alfalfa could be reduced by reducing plant density. The analysis of the data also suggested that soil water recharge could be facilitated by rotating the alfalfa with other crops, natural vegetation, or bare soil.

Variação temporal de propriedades físicas do solo e crescimento radicular de feijoeiro em quatro sistemas de manejo

Os objetivos deste trabalho foram determinar a variação temporal da porosidade, da densidade e da resistência à penetração do solo, em quatro sistemas de manejo, e estudar seus efeitos sobre o crescimento radicular do feijoeiro (Phaseolus vulgaris). O experimento foi conduzido em Argissolo, em delineamento experimental de blocos ao acaso, com três repetições. Os tratamentos foram: plantio direto há 10 anos, preparo convencional, plantio em solo escarificado recentemente (Esc. recente) e plantio direto sobre área escarificada há 1 ano (Esc. 1 ano). A escarificação reduziu a densidade média do solo e aumentou a porosidade total durante o ciclo do feijoeiro. A maior densidade ocorreu na camada de 0,10-0,15 m dos sistemas plantio direto e Esc. 1 ano. A resistência à penetração foi a propriedade que melhor caracterizou e diferenciou os sistemas de manejo, as camadas com impedimento e o efeito do tempo de amostragem, porém não afetou o crescimento radicular do feijoeiro. Os efeitos da escarificação sobre a densidade e a resistência à penetração desapareceram um ano após a escarificação, o que indica a reconsolidação do solo.

Estimating soybean crop areas using spectral-temporal surfaces derived from MODIS images in Mato Grosso, Brazil

The objective of this work was to evaluate the application of the spectral-temporal response surface (STRS) classification method on Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS, 250 m) sensor images in order to estimate soybean areas in Mato Grosso state, Brazil. The classification was carried out using the maximum likelihood algorithm (MLA) adapted to the STRS method. Thirty segments of 30x30 km were chosen along the main agricultural regions of Mato Grosso state, using data from the summer season of 2005/2006 (from October to March), and were mapped based on fieldwork data, TM/Landsat-5 and CCD/CBERS-2 images. Five thematic classes were considered: Soybean, Forest, Cerrado, Pasture and Bare Soil. The classification by the STRS method was done over an area intersected with a subset of 30x30-km segments. In regions with soybean predominance, STRS classification overestimated in 21.31% of the reference values. In regions where soybean fields were less prevalent, the classifier overestimated 132.37% in the acreage of the reference. The overall classification accuracy was 80%. MODIS sensor images and the STRS algorithm showed to be promising for the classification of soybean areas in regions with the predominance of large farms. However, the results for fragmented areas and smaller farms were less efficient, overestimating soybean areas.

Movimentação de nitrato em horizonte superficial e subsuperficial de Latossolo e Nitossolo com cargas variáveis

O objetivo deste trabalho foi avaliar a movimentação de nitrato em colunas de solo considerando-se, principalmente, a quantidade total recuperada, o ajuste entre as curvas de transposição experimental e predita por um modelo matemático e os fatores de retardamento obtidos pelo modelo. Foram utilizadas amostras dos horizontes A e B de um Latossolo Vermelho acriférrico e de um Nitossolo Vermelho eutrófico (LV-A, LV-B, NV-A e NV-B). O experimento de lixiviação foi conduzido tendo em vista a teoria do deslocamento miscível, utilizando como pulso 100 mL de KNO3 10 mmol L-1. As quantidades lixiviadas de nitrato e recuperadas nas colunas, para os solos NV e LV nos horizontes A e B, variaram de 0,405 a 1,432 mmol L-1. Houve correlação significativa (p<0,05) entre as curvas experimentais e as ajustadas pelo modelo para as colunas NV-A, NV-B e LV-B. O modelo matemático utilizado é adequado para prever a lixiviação de nitrato em colunas do horizonte B dos solos Nitossolo Vermelho Eutrófico e Latossolo Vermelho Acriférrico. Nas colunas dos solos com bom ajuste entre dados experimentais e preditos, o fator de retardamento é maior do que 1, o que indica que a movimentação do nitrato é retardada em relação ao avanço da frente de molhamento do solo.

Different methods to assess yield temporal stability in rubber

The objective of this work was to assess, during six years, the temporal stability of natural rubber yield of 25 superior Hevea brasiliensis genotypes, using the Wricke, Eberhart & Russell, Lin & Binns, additive main effect and multiplicative interaction (AMMI) analysis, and harmonic mean of the relative performance of the genetic values (HMRPGV) methods. The IAC 40 and IAC 300 genotypes were identified as stable and high yielding by the Eberhart & Russell, Lin & Binns, HMRPGV, and AMMI Biplot methods. The ranking of the other more stable genotypes identified by these analyses was altered. The observed results in the AMMI Biplot agreed with those observed in the Wricke method for identifying stable, but lower yielding genotypes. The simultaneous use of different methods allows a more accurate indication of stable genotypes. Stability analyses based on different principles show agreement in indicating stable genotypes.

Aplicação da análise de agrupamento de dados de expressão gênica temporal a dados em painel

O objetivo deste trabalho foi determinar a melhor alternativa, entre os métodos de agrupamento hierárquico (Ward) e de otimização (Tocher), para a formação de grupos homogêneos de séries de expressão gênica, e realizar previsões quanto à expressão gênica dessas séries, a partir de pequeno número de observações temporais. Os dados utilizados referem-se à expressão de genes que atuam sobre o ciclo celular de Saccharomyces cerevisiae e corresponderam a 114 séries de expressão gênica, cada uma com dez valores de "fold-change" (medida da expressão gênica) ao longo do tempo (0, 15, 30, 45, 60, 75, 90, 105, 120 e 135 min). As estimativas dos parâmetros dos modelos autorregressivos AR(p) foram previamente ajustadas a séries individuais (de cada gene) de dados "microarray time series" e utilizadas, como variáveis, no processo de agrupamento. As previsões da expressão gênica foram feitas dentro de cada grupo formado, a partir dos ajustes no modelo AR(p) para dados em painel. O método de Ward foi o mais apropriado para a formação de grupos de genes com séries homogêneas. Uma vez obtidos esses grupos, é possível ajustar o modelo AR(2) para dados em painel e predizer a expressão gênica em um tempo futuro (135 min), a partir de um pequeno número de observações temporais (os outros nove valores de "fold-change").

Spatio-temporal variability of sugarcane yield efficiency in the state of São Paulo, Brazil

The objective of this work was to assess the spatial and temporal variability of sugarcane yield efficiency and yield gap in the state of São Paulo, Brazil, throughout 16 growing seasons, considering climate and soil as main effects, and socioeconomic factors as complementary. An empirical model was used to assess potential and attainable yields, using climate data series from 37 weather stations. Soil effects were analyzed using the concept of production environments associated with a soil aptitude map for sugarcane. Crop yield efficiency increased from 0.42 to 0.58 in the analyzed period (1990/1991 to 2005/2006 crop seasons), and yield gap consequently decreased from 58 to 42%. Climatic factors explained 43% of the variability of sugarcane yield efficiency, in the following order of importance: solar radiation, water deficit, maximum air temperature, precipitation, and minimum air temperature. Soil explained 15% of the variability, considering the average of all seasons. There was a change in the correlation pattern of climate and soil with yield efficiency after the 2001/2002 season, probably due to the crop expansion to the west of the state during the subsequent period. Socioeconomic, biotic and crop management factors together explain 42% of sugarcane yield efficiency in the state of São Paulo.

Análise temporal e controle da mancha-anular e do ácaro vetor do Coffee ringspot virus

O objetivo deste trabalho foi avaliar a flutuação populacional do ácaro Brevipalpus phoenicis, vetor do Coffee ringspot virus (CoRSV) - agente causal da mancha-anular do cafeeiro -, bem como a sua distribuição em plantas de café e o efeito de acaricidas no seu controle em lavouras cafeeiras. O experimento foi realizado no Município de Coromandel, na região do Alto do Paranaíba, MG, durante dois anos. No segundo ano, avaliou-se o progresso da doença, e determinou-se a relação entre o crescimento populacional do ácaro e a incidência da doença. Observou-se que a mancha-anular e o ácaro ocorreram durante todo o ano, com maiores populações e incidência da doença nos meses com menores índices pluviais e temperaturas amenas. As análises de Pearson mostraram correlação negativa entre os parâmetros climáticos e a população do ácaro. Na análise da incidência da doença em diferentes épocas, verificou-se correlação positiva entre a primeira avaliação e as avaliações subsequentes. Quanto à distribuição espacial, foi observada a presença do ácaro em toda a planta; porém, as folhas são preferidas pelos adultos, enquanto os frutos são preferidos para oviposição. Os acaricidas são eficientes para manter a população do ácaro em baixos níveis, com consequente diminuição da incidência da doença.

Carbono do solo e atributos de fertilidade em resposta à calagem superficial em plantio direto

O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito da aplicação de calagem superficial sobre o conteúdo de carbono orgânico total (COT) do solo, em plantio direto, e identificar a relação entre esse conteúdo e outros atributos de fertilidade. O experimento foi realizado em Latossolo Vermelho de textura média, em Ponta Grossa, PR. Os tratamentos consistiram da aplicação de calcário dolomítico na superfície do solo, nas doses 0 e 6 Mg ha-1, em 1993, e da reaplicação de 0 e 3 Mg ha-1, em 2000, nas parcelas com e sem calcário. O solo foi coletado em 2008, e foram analisados os conteúdos de COT e os atributos de fertilidade. A calagem produziu aumento do conteúdo de COT e da saturação por bases, e diminuição da saturação por alumínio. O conteúdo de COT apresentou relação linear com a capacidade de troca catiônica (CTC) efetiva e correlação com os teores de P e K. A CTC potencial apresentou correlação com o COT, e a CTC efetiva com o pH. A calagem superficial em sistema plantio direto, em longo período, proporciona aumento no conteúdo de COT e de N total.