Aplicação de índice comparativo na avaliação do risco de degradação das terras

A determinação do risco de degradação das terras em uma microbacia hidrográfica constitui importante subsídio para o planejamento agrícola e ambiental. A tendência atual é que as informações necessárias para a avaliação das terras sejam compatíveis com técnicas de geoprocessamento e tratadas de forma menos subjetiva. Todavia, critérios ou parâmetros que avaliem quantitativamente o risco de degradação das terras e que sejam compatíveis com a escala de microbacia hidrográfica e aplicáveis por meio de Sistemas de Informação Geográfica (SIGs) ainda precisam ser mais bem definidos. O objetivo deste trabalho, realizado no segundo semestre de 1996, foi elaborar um método de avaliação comparativa do risco de degradação das terras na bacia hidrográfica dos Marins (Piracicaba, SP), sob diferentes cenários de uso, utilizando SIG. Os mapas de risco de degradação foram gerados com base em matrizes de decisão para os seguintes cenários de uso: (a) sem cobertura vegetal; (b) uso atual da terra; (c) uso único; (d) uso redistribuído; (e) uso planejado. Os resultados foram comparados por um índice denominado "Índice Ponderado de Risco de Degradação (IP D)". Por meio desse índice foi possível comparar quantitativamente o risco de degradação para os cenários de uso propostos. Os resultados mostraram que a tentativa de alterar apenas a distribuição espacial dos usos da terra não foi suficiente para diminuir o risco de degradação final da área, caracterizando, assim, a superutilização das terras da microbacia. Para diminuir os impactos causados por essa superutilização, faz-se necessária a definição de critérios de restrição de ocupação que conciliem áreas de maior suscetibilidade à erosão com usos que ofereçam maior proteção ao solo, levando à diminuição da área ocupada com culturas anuais e semiperenes.

Influência da estrutura do solo na distribuição e na morfologia do sistema radicular do milho sob três métodos de preparo

O estudo da distribuição de raízes no solo é um método adequado para se detectarem as condições adversas ou não ao seu desenvolvimento, bem como para avaliar o efeito das alterações introduzidas por sistemas de preparo do solo. Sendo assim, o objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito de métodos de preparo sobre determinadas características do solo e, por conseguinte, sobre o desenvolvimento do sistema radicular do milho. Para tal, foi utilizado um experimento de campo, instalado em um solo Podzólico Vermelho-Escuro com cinco anos de utilização por preparo convencional, reduzido e semeadura direta, na sucessão aveia + trevo/milho. Para observar as modificações estruturais do solo, usou-se o método do perfil cultural adaptado, acompanhado por determinações de densidade do solo, porosidade total, macro e microporosidade e resistência ao penetrômetro. Os métodos da parede do perfil e do monolito (prancha com pregos) foram utilizados para determinar a distribuição e morfologia das raízes. Nos mapas estruturais descritos, observou-se que os modos de organização provocados pelos tratamentos explicaram parcialmente a presença das raízes no perfil. As plantas submetidas à semeadura direta, quando comparadas às do preparo convencional, tiveram o crescimento inicial das raízes diferindo do padrão diagonal normal e, ao final do ciclo, apresentaram raízes com maior raio médio nas profundidades de 10-15 e 25-35 cm e mostraram a densidade de comprimento (cm cm-3) maior na camada superficial (0-5 cm) e menor na camada de 10-15 cm. Os sistemas de preparo não afetaram a massa seca de raízes e o rendimento dos grãos de milho.

Estimativa do teor de argila e do potássio trocável em solos esparsamente amostrados no sul do estado de Mato Grosso

A determinação da distribuição espacial de propriedades do solo é importante para entender as limitações para a nutrição de plantas e estabelecer o manejo apropriado do recurso solo em áreas recentemente incorporadas ao uso agrícola, principalmente onde os levantamentos de solos disponíveis são do tipo exploratório. Como modelo de estudo, este trabalho enfoca a variabilidade espacial do teor de argila (At) e do teor de potássio trocável (Kt) por meio de semivariogramas em amostras de solos coletadas em julho de 1994, no sul do estado de Mato Grosso. Métodos geoestatísticos foram usados para descrever a variabilidade espacial e para estimar estas propriedades ao longo de dois transectos cortando diferentes unidades de mapeamento de solos. A técnica de interpolação por Krigagem ordinária estimou apropriadamente os valores em áreas não amostradas, além de identificar os locais onde as amostragens de solos devem-se concentrar nos futuros trabalhos de levantamentos de solos. Os atributos estudados foram influenciados principalmente pelas diferentes classes de solo e apresentaram moderada dependência espacial e anisotropia no horizonte estudado. Levantamentos para avaliar a fertilidade dos solos e informações provenientes de mapas de solos podem ser analisados, por métodos geoestatísticos, pelas instituições de planejamento e assistência técnica, para complementar informações para o planejamento do uso da terra, como também para estimar indicadores da qualidade do solo com base nos princípios da sustentabilidade das terras. Parâmetros dos semivariogramas de At e Kt associados às classes de solos podem ser usados para reduzir o esforço de amostragem destes atributos na área estudada. O uso das informações dos levantamentos de solos permitiu reduzir o esforço de amostragem para a At, em até cerca de sete vezes.

Aptidão agrícola de terras com estimativa de risco climático para a cultura do milho utilizando geoprocessamento

O objetivo deste trabalho foi determinar a aptidão agrícola das terras para cultura do milho em sistema de produção tecnificado, a partir de dados extraídos de levantamento de solos em escala 1:50.000 e da estimativa do risco climático, usando um sistema de informações geográficas. A área de estudo foi a bacia hidrográfica do rio Jardim, no Distrito Federal. Utilizou-se um modelo de balanço hídrico para simular o risco climático para a cultura do milho (Zea mays L.), considerando nove datas de plantio. Foram definidos valores quantitativos para cada um das propriedades condicionadoras da produtividade do milho em áreas de cerrado e, por meio de algoritmos de lógica booleana estabelecidos com base em critérios definidos em tabelas-guia previamente elaboradas, foram realizados cruzamentos consecutivos que permitiram a elaboração de mapas de aptidão agrícola das terras para a cultura do milho, com cinco classes, que evidenciaram a variação temporal da aptidão. Constatou-se que 66,5 % da área total não apresentou limitações físicas, 96% das terras foram restritas em fertilidade e o período de menor risco climático foi de 11 a 20/10.

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.

Variabilidade espacial da agregação do solo avaliada pela geometria fractal e geoestatística

Este trabalho teve por objetivo explorar a aplicabilidade da teoria de fractais no estudo da variabilidade espacial em agregação de solo. A geometria de fractais tem sido proposta como um modelo para a distribuição de tamanho de partículas. A distribuição do tamanho de agregados do solo, expressos em termos de massa, é apresentada. Os parâmetros do modelo, tais como: a dimensão fractal D, medida representativa da fragmentação do solo (quanto maior seu valor, maior a fragmentação), e o tamanho do maior agregado R L foram definidos como ferramentas descritivas para a agregação do solo. Os agregados foram coletados em uma profundidade de 0-10 cm de um Latossolo Vermelho distrófico típico álico textura argilosa, em Angatuba, São Paulo. Uma grade regular de 100 x 100 m foi usada e a amostragem realizada em 76 pontos nos quais se determinou a distribuição de agregados por via úmida, usando água, álcool e benzeno como pré-tratamentos. Pelo exame de semivariogramas, constatou-se a ocorrência de dependência espacial. A krigagem ordinária foi usada como interpolador e mapas de contorno mostraram-se de grande utilidade na descrição da variabilidade espacial de agregação do solo.

Representação e propagação de incertezas em dados de solos: I - Atributos categóricos

Este trabalho teve por objetivos utilizar krigagem por indicação para espacializar propriedades de solos expressas por atributos categóricos, gerar uma representação acompanhada de medida espacial de incerteza e modelar a propagação de incerteza pela álgebra de mapas por meio de procedimentos booleanos. Foram estudados os atributos: teores de potássio (K) e de alumínio trocáveis, saturação por bases (V), soma de bases (S), capacidade de troca catiônica (CTC), textura (Tx) e classes de relevo (CR), de profundidade efetiva do solo, de drenagem interna e de pedregosidade e, ou, rochosidade, extraídos de 222 perfis pedológicos e de 219 amostras extras, referentes a solos do estado de Santa Catarina. A espacialização das incertezas evidenciou a variabilidade espacial dos dados a qual foi relacionada com a origem das amostras e com o comportamento do atributo. Os atributos S, V, K e CR apresentaram grau de incerteza maior do que o de Tx e CTC e houve aumento da incerteza quando representações categóricas foram integradas.

Representação e propagação de incertezas em dados de solo: II - Atributos numéricos

Este trabalho teve por objetivos utilizar krigagem por indicação para espacializar propriedades de solos expressas por atributos numéricos, gerar uma representação acompanhada de medida espacial de incerteza e modelar a propagação de incerteza por procedimentos fuzzy de álgebra de mapas. Foram estudados os atributos: teores de potássio (K) e de alumínio (Al) trocáveis, saturação por bases (V), soma de bases (S), capacidade de troca catiônica (CTC) e teor de areia total (AT), extraídos de 222 perfis pedológicos e de 219 amostras extras, localizados no estado de Santa Catarina. Quando os atributos foram expressos em classes de fertilidade, a incerteza de Al, S e V aumentou e a de K e CTC diminuiu, considerando intervalos de confiança de 95 % de probabilidade. Constatou-se que um maior número de dados numéricos de K, S e V levou a uma maior incerteza na inferência espacial, enquanto o maior número de dados numéricos de AT e CTC diminuiu o grau de incerteza. A incerteza diminuiu quando diferentes representações numéricas foram integradas.

Heterogeneidade da compactação de um latossolo vermelho-amarelo sob pomar de laranja

A heterogeneidade na compactação do solo, provocada por diferentes intensidades de tráfego, pode limitar a produção em áreas citrícolas. O objetivo deste trabalho foi quantificar o índice de compressão (IC) e a pressão de preconsolidação (sigmap) nas posições de amostragem: linha de plantio, entre rodado, rodado e projeção da copa, para avaliar a heterogeneidade da compactação de um Latossolo Vermelho-Amarelo distrófico sob pomar de laranja. A amostragem foi realizada em 40 pontos, distribuídos aleatoriamente (10 em cada posição). Após saturadas com água e equilibradas no potencial (psi): -10 kPa, as amostras foram pesadas e submetidas ao ensaio de compressão uniaxial com a aplicação sucessiva e contínua de pressões de 25, 50, 100, 200, 400, 600, 800, 1.000, 1.300 e 1.600 kPa. Os resultados indicaram que a pressão de preconsolidação mostrou-se mais sensível do que o índice de compressão na avaliação da heterogeneidade da compactação do solo em áreas citrícolas. A compactação do solo aumentou no sentido das posições de amostragem: linha de plantio, entre rodado, rodado das máquinas e implementos agrícolas e projeção da copa das plantas cítricas.

Atividade de proteases e disponibilidade de nitrogênio para laranjeira cultivada em Latossolo Vermelho distrófico

O conhecimento do potencial da mineralização dos compostos orgânicos nitrogenados do solo é fundamental para o uso eficiente do N em sistemas de produção agrícola. Com o objetivo de avaliar a atividade de proteases e suas relações com os teores de diferentes formas de N em Latossolo Vermelho distrófico cultivado com laranjeira, foram coletadas amostras de solo em duas profundidades (0-10 e 10-20 cm), na linha de projeção da copa e nas entrelinhas, nos meses de novembro e dezembro/98, fevereiro e março/99. Em março/99, época recomendada para a diagnose foliar, também foram coletadas amostras de folhas. As amostras de solo foram avaliadas com relação à atividade de proteases e aos teores de N-amoniacal, N-nitrato, N-total, N-amoniacal obtido após incubação anaeróbia (N-pot) e N-amoniacal extraído por solução de CaCl2 sob autoclavagem (N-autoclave). Nas amostras de folha, determinou-se o teor de N-total. A atividade de proteases foi influenciada pelo local e pela profundidade de amostragem, tendo sido mais elevada na linha de projeção da copa e profundidade de 0-10 cm. A aplicação de fertilizante orgânico causou aumento na atividade de proteases, principalmente na camada de 0-10 cm. O coeficiente de correlação entre atividade de proteases e outros métodos para avaliação da disponibilidade de N dependeu da época, do local e da profundidade de amostragem. A correlação entre o N-foliar, obtido na época indicada para diagnose foliar, a atividade de proteases e as demais formas para avaliar disponibilidade de N (N-amoniacal, N-nitrato, N-autoclave e N-pot) variou com a época de amostragem. A atividade de proteases foi positiva e altamente correlacionada com o N-foliar, obtido na época indicada para fins de diagnose foliar, para amostras de terra retiradas nas entrelinhas (0-10 cm), no mês de dezembro/1998.

Variabilidade espacial de propriedades físicas do solo em uma parcela experimental

Experimentos de solo realizados no campo necessitam de estudos que verifiquem a variabilidade espacial do solo. O objetivo deste trabalho foi estudar a variabilidade espacial de propriedades físico-hídricas do solo em uma parcela experimental, usando métodos geoestatísticos. O experimento foi realizado em 1982 no Centro Experimental do Instituto Agronômico em Campinas (SP), em um Latossolo Vermelho sob preparo convencional, numa parcela de 30 x 30 m, com grade de pontos a cada 5 m. As propriedades analisadas foram: teor de água do solo, porosidade, densidade do solo, resistência à penetração e retenção de água. Para analisar a variabilidade espacial, utilizou-se a geoestatística, por meio da análise de semivariogramas, interpolação dos dados por krigagem e construção de mapas de isolinhas. A dependência espacial ocorreu principalmente nas variáveis obtidas na camada superficial do solo (0-25 cm), apresentando dependência espacial moderada e forte. Houve correlação positiva significativa entre retenção de água e densidade do solo. A dependência espacial encontrada e a semelhança de comportamento entre as variáveis permitiram inferir que amostragem ao acaso seria falha, pois esconderia a variabilidade encontrada, interferindo nas respostas dos tratamentos, caso fosse instalado um experimento que exigisse independência entre amostras.

Evapotranspiração real de uma cultura de laranja em produção num Latossolo Vermelho-Amarelo

A disponibilidade de água e de nutrientes no solo em épocas e quantidades apropriadas, associada às condições edáficas e climáticas, é fator de indiscutível relevância à produção das culturas. O objetivo do presente trabalho foi avaliar a evapotranspiração real de uma cultura de laranja, analisar sua variabilidade e verificar a influência deste processo de saída de água do solo na produtividade da cultura. O experimento foi realizado no município de Piracicaba (SP), num Latossolo Vermelho-Amarelo distrófico argissólico, e a evapotranspiração real foi avaliada pelo método do balanço de água no solo em 40 pontos correspondentes a 40 plantas de duas linhas adjacentes com 20 plantas cada. A cultura de laranja, plantada num espaçamento de 7 x 4 m (7 m entre linhas por 4 m entre plantas na linha), tinha 11 anos de idade. Em cada ponto, localizado na projeção da copa (2 m do tronco) de cada uma das 40 plantas ao longo da linha, foram instalados um tubo de Al até à profundidade de 1,2 m para acesso de uma sonda de nêutrons e três tensiômetros às profundidades de 1,0, 1,1 e 1,2 m. A variação da armazenagem de água no solo foi determinada a partir de leituras semanais da sonda de nêutrons. A precipitação pluvial, medida por meio de um pluviômetro com aquisição automática de dados, foi considerada normal para o período monitorado. A drenagem interna e a ascensão capilar foram estimadas pela equação de Darcy-Buckingham, a partir de leituras diárias dos três tensiômetros e da condutividade hidráulica determinada na profundidade de controle (1,1 m) em função do potencial mátrico pelo método do perfil instantâneo. A irrigação e os deflúvios foram inexistentes e a evapotranspiração real da cultura foi calculada pela diferença entre a variação de armazenagem e a soma algébrica dos outros processos avaliados. O balanço foi efetuado durante um ciclo anual da cultura de laranja, dividido em 14 períodos. Nesses 14 períodos de monitoramento, a evapotranspiração real foi analisada com base nos métodos da estatística descritiva e exploratória de dados, obtendo-se um coeficiente de variação médio desses 14 períodos de 16 %. Foi de 1.271 mm a evapotranspiração real anual desta comunidade de plantas cujos valores diários variaram de 0,4 a 8,4 mm. A eficiência de utilização da água ou a razão entre a produtividade e a evapotranspiração real por planta durante o período monitorado variou de 1,57 a 4,52 kg m-3; verificou-se que as plantas com maior produção estavam entre aquelas com maior evapotranspiração real.

Tráfego de máquinas agrícolas e alterações de bioporos em área sob pomar de laranja

O estudo micromorfológico permite observar detalhadamente todas as modificações causadas na estrutura e no espaço poroso do solo, impostas pelo cultivo e pelo tráfego de máquinas agrícolas. Este trabalho testou a hipótese de que a compactação causada pelo tráfego de máquinas influi, diferencialmente, na forma e na distribuição das classes de poros, os quais podem ser utilizados como indicadores da qualidade do solo. O objetivo deste trabalho foi avaliar e quantificar, por meio de estudos micromorfológicos, as modificações na porosidade oriunda da atividade biológica (bioporos) em um Latossolo Vermelho-Amarelo sob pomar de laranja submetido ao tráfego de máquinas. Amostras indeformadas foram coletadas na superfície (0-12 cm) de uma área sob pomar de laranja, abrangendo as posições: entrerodado (ER), rodado (R) e projeção da copa (PC), utilizado, como testemunha, um perfil sob mata. Os resultados mostraram que o aumento na diversidade de poros está diretamente relacionado com os processos de degradação da estrutura do solo e que o estudo da ocorrência das classes de poros mostrou-se mais eficiente na identificação da compactação do solo em estádios iniciais que os dados de densidade do solo.

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.

Espacialização vertical e horizontal dos indicadores de qualidade para um latossolo vermelho cultivado com citros

O objetivo deste trabalho foi verificar a forma de espacialização vertical e horizontal dos indicadores de qualidade química, física e hídrica de um Latossolo Vermelho distrófico textura média, cultivado com citros. O pomar de laranjeira Valência sobre limoeiro Cravo foi plantado em 1995, em Alto Paraná, região noroeste do Paraná. Em agosto de 2002, coletaram-se amostras deformadas e indeformadas de solo para realizar determinações químicas, físicas e hídricas. A amostragem foi feita em 24 transeções perpendiculares aos troncos das laranjeiras, em duas profundidades (0-0,20 e 0,20-0,40 m) e em três posições (projeção da copa da laranjeira, rodado da entrelinha e centro da entrelinha). Os indicadores avaliados foram submetidos às análises multivariadas, por meio dos componentes principais, e agrupados pelo método de Tocher. Os resultados demonstraram que a qualidade do solo apresentou espacialização heterogênea entre os indicadores de qualidade física, química e hídrica do solo, resultante das ações de manejo do pomar de laranjeira. A integração dos indicadores de qualidade física, química e hídrica do solo caracterizou a espacialização vertical da qualidade do solo (0-0,40 m) na projeção da copa da laranjeira e a espacialização vertical e horizontal (0-0,20 e 0,20-0,40 m) no rodado da entrelinha e centro da entrelinha. No rodado da entrelinha (0-0,20 m) ocorreu a maior restrição física e hídrica associada à melhor condição química do solo para as laranjeiras.