Padrões de distribuição espacial de comunidades campestres sob plantio de eucalipto

O trabalho objetivou descrever padrões de distribuição espacial da composição florística e de tipos funcionais (C3, C4) de espécies, relacionar estes padrões a condições de luz e gerar hipóteses sobre a dinâmica da vegetação campestre em resposta ao desenvolvimento de uma floresta de eucalipto plantada há dois anos. O levantamento foi realizado em 66 parcelas de 0,25 m² nas entrelinhas do plantio de eucalipto, em quatro transecções atravessando a bordadura da floresta. Foram encontradas 164 espécies, as quais tiveram sua abundância-cobertura estimada em cada parcela e foram classificadas quanto à rota fotossintética. Em uma das transecções foi avaliado o nível de radiação solar incidente nas parcelas, tendo sido encontrada associação significativa entre padrão de sombreamento e composição de espécies (P = 0,001) e composição de tipos funcionais (P = 0,007). Os resultados permitem postular a hipótese de que a diminuição da radiação incidente no estrato inferior, durante o desenvolvimento inicial do eucalipto, determina redução da cobertura com espécies C4 e aumento com espécies C3, mais tolerantes ao sombreamento.

Geoestatística na determinação da variabilidade espacial de características químicas do solo sob diferentes preparos

O objetivo deste trabalho foi estudar, mediante a geoestatística, a variabilidade espacial de pH, Ca, Mg, P e K em Latossolo Vermelho-Escuro distrófico, textura argilosa, cultivado durante cinco anos consecutivos (1992-1996), em três sistemas de preparo (arado, grade e plantio direto) na Embrapa-Centro Nacional de Pesquisa de Arroz e Feijão, em Santo Antônio de Goiás, GO. Das 30 combinações entre características químicas do solo, profundidades de coleta e sistemas de preparo, 14 apresentaram efeito pepita puro, indicando ausência de dependência espacial. Semivariogramas direcionais revelaram forte e moderada dependência espacial na direção de Y. Experimentos longevos com práticas culturais orientadas em uma única direção tendem a mudar a estrutura espacial das propriedades do solo, o que indica ser a razão dos resultados obtidos. A direção de anisotropia está mais associada com o tratamento arado e a mais forte dependência espacial foi verificada com relação ao pH no sistema de preparo arado na profundidade de 5-20 cm. A localização das amostras para estimar os valores das características químicas do solo deve levar em conta as operações de campo, e cuidados devem ser tomados em relação à amostragem casual.As amostras devem ser retiradas em outras direções, para que uma representação mais realista da área amostrada seja obtida.

Análise espectral e temporal da cultura do café em imagens Landsat

A definição da resposta espectral da cultura do café é uma das etapas na identificação de lavouras cafeeiras em imagens de satélites de sensoriamento remoto, para fins de mapeamento e estimativa de área plantada. O objetivo deste trabalho foi avaliar o potencial das imagens adquiridas pelos satélites da série Landsat, no mapeamento da cultura do café para a previsão de safras. Foi feita uma análise temporal do comportamento espectral de lavouras de café-formação e café-produção por meio de imagens livres de nuvens adquiridas nos anos de 1999 e 2001. Também foi analisado o comportamento espectral das classes pastagem e mata, que compõem os alvos de maior ocupação na área de estudo. As imagens do período seco foram mais eficientes no mapeamento de lavouras de café-formação e café-produção. As imagens da banda 4 dos dois sensores apresentaram melhor diferenciação espectral entre café e os demais alvos da cena. A reflectância do café-produção apresentou grande variabilidade entre lavouras, que pode ser atribuída à idade, espaçamento de plantas, cultivar, indicando a necessidade de trabalho em campo para a correta identificação das lavouras de café nas imagens Landsat.

Variabilidade espacial da estabilidade de agregados e matéria orgânica em solos de relevos diferentes

Solos submetidos ao mesmo sistema de manejo em locais com pequena variação de relevo manifestam variabilidade espacial de atributos diferenciada. O objetivo deste trabalho foi avaliar a variabilidade espacial do diâmetro médio geométrico de agregados na classe >2 mm, na classe 2-1 mm e da matéria orgânica em um Latossolo Vermelho eutroférrico sob cultivo de cana-de-açúcar. Foram feitas amostragens do solo em intervalos regulares de 10 m, em forma de malha, totalizando 100 pontos, coletadas nas profundidades de 0,0-0,2 m e 0,2-0,4 m. Os dados foram submetidos à análise estatística descritiva, geoestatística e krigagem. Em relação à matéria orgânica, os valores do coeficiente de variação foram baixos na profundidade de 0,0-0,2 m e médio na profundidade de 0,2-0,4 m; foi alto para o diâmetro médio geométrico e médio para agregados na classe >2 mm e agregados na classe 2-1 mm. Observou-se dependência espacial em todas as variáveis, e os maiores alcances foram observados na profundidade de 0,0-0,2 m nas variáveis estudadas. Pequenas variações no gradiente do declive e nas formas do relevo condicionaram variabilidade espacial diferenciada da matéria orgânica e estabilidade de agregados nas profundidades estudadas.

Análise espacial e de vizinhança no melhoramento genético de plantas

Três formas de análise espacial foram comparadas à análise do modelo linear Gauss-Markov normal em experimentos de Genética, tendo-se suposto os efeitos de progênies como aleatórios: médias móveis nos dados brutos (MM), médias móveis nos dados residuais (Papadakis - PPD) e análise espacial por meio de modelagem de covariâncias residuais (AE). Inicialmente, ignorou-se a informação do controle local, para testar a efetividade da análise espacial. Posteriormente, foi verificado se haveria melhoras com as diferentes formas de análise espacial aplicadas ao modelo completo, considerando-se o controle local do delineamento em látice. Os valores médios de razões, entre estimativas de componentes de variância e de herdabilidade, foram usados como guia de discussão sobre qual a melhor forma de análise. Em geral, ignorar o delineamento experimental e usar somente a informação espacial resultou em análises ineficientes. Os modelos MM e PPD, em média, melhoraram o modelo original justificado pelo delineamento, embora a AE não o tenha melhorado. A AE, apesar de ineficiente, não mudou as estimativas dos componentes de variância e de herdabilidade. Esta propriedade garante que a combinação de efeitos aleatórios para progênies e a AE não violam as suposições (algumas delas justificadas pelo delineamento). Isto é especialmente útil com experimentos amplos, com grande número de progênies.

Maize yield and rainfall on different spatial and temporal scales in Southern Brazil

This study aimed to establish relationships between maize yield and rainfall on different temporal and spatial scales, in order to provide a basis for crop monitoring and modelling. A 16-year series of maize yield and daily rainfall from 11 municipalities and micro-regions of Rio Grande do Sul State was used. Correlation and regression analyses were used to determine associations between crop yield and rainfall for the entire crop cycle, from tasseling to 30 days after, and from 5 days before tasseling to 40 days after. Close relationships between maize yield and rainfall were found, particularly during the reproductive period (45-day period comprising the flowering and grain filling). Relationships were closer on a regional scale than at smaller scales. Implications of the crop-rainfall relationships for crop modelling are discussed.

Simulação da dinâmica do carbono do solo numa microbacia rural pelo modelo Century

O objetivo deste trabalho foi combinar o modelo Century com técnicas de geoprocessamento e sensoriamento remoto, para avaliar a dinâmica espaço-temporal do carbono orgânico total do solo (COT). O estudo foi implementado numa microbacia rural, na encosta superior do Nordeste do Rio Grande do Sul, RS, que apresentava inicialmente uma cobertura florestal que foi convertida para agricultura, ao longo de 80 anos. A calibração adequada do modelo, principalmente dos parâmetros relacionados à decomposição do COT, nos anos iniciais de exploração agrícola, foi fundamental para possibilitar a simulação coerente dos valores de COT. Em relação à distribuição espacial do COT, foi verificado que o maior impacto da agricultura, sobre o estoque original de COT, ocorreu nas áreas sob cultivo desde 1925, nas quais se constatou decréscimo de 58,2% do COT. Verificou-se que a integração do Century com um sistema de informações geográficas torna possível o estudo da dinâmica espaço-temporal do COT e a realização de inventários relativos à distribuição do COT.

Distribuição espacial da variabilidade genética intrapopulacional de Dipteryx alata

O objetivo deste trabalho foi avaliar o padrão espacial da variabilidade genética entre plantas, dentro de três populações naturais de barueiro (Dipteryx alata Vogel), pela genotipagem por RAPD e técnicas de autocorrelação espacial. Os cinco iniciadores RAPD permitiram a codificação de 45 locos, utilizados nas análises de diversidade, estrutura e distribuição espacial da variabilidade genética entre populações. As populações apresentaram diversidade genética (Hs) com valor médio 0,314. Verificou-se que 12% da variação total se encontra entre as populações, o que indica que estas mantêm um considerável nível de variabilidade genética. Foi observada tendência de autocorrelação espacial positiva nas primeiras classes de distâncias, nas três populações, o que indica a formação de grupos de vizinhança com estruturação familiar, dentro das populações de barueiro. Entretanto, o tamanho desses grupos de vizinhança varia entre as populações; isso mostra que outros processos ecológicos influenciaram a distribuição espacial da variabilidade genética. As populações naturais de barueiro apresentam consideráveis níveis de diversidade genética, com base nos 45 locos RAPD avaliados.

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 espacial da resposta do milho à adubação nitrogenada de cobertura em lavoura no cerrado

O objetivo deste trabalho foi avaliar, numa perspectiva espacial, a resposta do milho (Zea mays) à adubação de cobertura com nitrogênio (N) e relacionar a produtividade de grãos com variáveis indicadoras do suprimento desse nutriente. Quatro doses de N foram testadas em 12 parcelas experimentais de 12,6x1.200 m. Em cada parcela foram georreferenciados 11 locais onde foram feitas as avaliações. Nesses locais, foi monitorado o estado nutricional do milho com o clorofilômetro e foram determinados os teores de N mineral do solo e os teores de N na folha e nos grãos. A produtividade de grãos foi mapeada com sensor de produtividade e "Global Positioning System" (GPS) acoplados à colhedora. Os dados foram analisados por estatística clássica e espacial. O cultivo sem aplicação de N em cobertura proporcionou, em média, 77% da máxima produtividade de milho (9,21 Mg ha-1) obtida com a adubação de cobertura. Altas correlações entre leitura do clorofilômetro, teor foliar de N e produtividade do milho, verificadas na análise de médias, não se confirmaram nos mapas que representam a variabilidade espacial dessas variáveis. A interpretação conjunta dos mapas de leitura do clorofilômetro e de produtividade do milho permitiu identificar áreas com diferentes capacidades de suprimento de N pelo solo e subsidiar a delimitação de zonas para o manejo diferenciado do nitrogênio.

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.

Modelo matemático para estimativa da temperatura média diária do ar no Estado de Goiás

O objetivo deste trabalho foi desenvolver um modelo matemático de estimativa da temperatura média diária do ar no Estado de Goiás, que considera simultaneamente as variações espacial e temporal. O modelo foi desenvolvido por meio de uma combinação linear da altitude, latitude, longitude e da série trigonométrica de Fourier incompleta usando os três primeiros coeficientes harmônicos. Os parâmetros do modelo foram ajustados aos dados de 21 estações meteorológicas, por meio de regressão linear múltipla. O coeficiente de correlação resultante do ajuste do modelo foi de 0,91, e o índice de concordância de Willmott foi igual a 1. O modelo foi testado com os dados de três estações de altitudes diferentes: elevada (1.100 m), média (554 m) e baixa (431 m). O desempenho foi considerado mediano para altitudes baixas e elevadas, e muito bom para altitudes médias.

Variabilidade espacial da infiltração de água em solo sob pastagem em função da intensidade de pisoteio

O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito da intensidade de pisoteio do gado na variabilidade espacial da infiltração de água no solo. O experimento foi conduzido em um Argissolo Vermelho-Amarelo, com pastagem de Urochloa brizantha dividida em seis piquetes de 1 ha, cada um com 50 pontos de amostragem, em grade de 10x10 m. Em cada local de amostragem, foi medida a taxa de infiltração tridimensional de água em solo saturado, nas profundidades de 0,10 e 0,20 m. As medições foram realizadas na primeira, décima primeira e décima quinta passagens do gado pelos piquetes. Os dados obtidos foram submetidos à análise geoestatística, para avaliação da variabilidade espacial das propriedades do solo. As 15 passagens do gado pelos piquetes resultaram em diminuição da taxa de infiltração de água no solo de 73,3% a 0,10 m e de 64,6% a 0,20 m de profundidade. O estudo da variabilidade espacial da taxa de infiltração de água no solo, por meio da geoestatística, possibilita a construção de mapas para a avaliação dos efeitos da intensificação do pisoteio do gado sobre as propriedades físicas do solo. A taxa de infiltração de água no solo apresenta estrutura de dependência espacial que aumenta em função da intensidade do pisoteio do gado.

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.

Discriminação da cobertura vegetal do Cerrado matogrossense por meio de imagens MODIS

O objetivo do presente trabalho foi avaliar o potencial de uso do modelo linear de mistura espectral (MLME), aplicado em imagens "Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer" (MODIS), para discriminar as classes de cobertura vegetal natural e antropogênica do Cerrado matogrossense. O monitoramento do bioma Cerrado está se tornando muito importante devido à sua forte antropização, principalmente nas últimas quatro décadas. Nesse contexto, o sensor MODIS apresenta-se como opção devido à sua alta resolução temporal. Entretanto, considerando sua moderada resolução espacial, é indicada a decomposição de sua resposta espectral. O MLME apresenta-se como uma técnica viável, pois permite estimar o percentual dos componentes do pixel. Os dados utilizados nos perfis temporais das classes corresponderam às seguintes imagens fração do MLME: vegetação, solo e sombra. A discriminação das classes naturais e antropogênicas foi avaliada por meio do cálculo da distância Mahalanobis e apresentada por meio de dendrogramas. As imagens fração permitem análises de séries temporais na caracterização espacial e temporal das classes. As imagens fração solo e sombra, na estação seca, apresentam melhores resultados na discriminação das classes selecionadas. Para discriminação de classes com composições florísticas semelhantes, são indicadas as imagensfraçãoda estação chuvosa.