Espectros Vis-NIR do Solo e Fuzzy K-Médias Aplicados na Delimitação de Unidades de Mapeamento de Solos em Topossequências

RESUMO O conhecimento dos solos é cada vez mais importante para que o uso dele seja realizado corretamente na agropecuária, no crescimento urbano, na conservação dos recursos naturais, entre outros. Entretanto, verifica-se carência de profissionais qualificados para a caracterização e os mapeamentos pedológicos, particularmente em escalas de maior detalhamento. Essa carência, aliada aos avanços das ferramentas computacionais e do sensoriamento remoto, promoveu o surgimento do Mapeamento Digital de Solos (MDS), que busca auxiliar e agilizar as atividades de levantamento pedológico. Assim, este trabalho objetivou desenvolver uma metodologia de delimitaçao de unidades de solos em topossequências por meio do comportamento espectral dos solos no comprimento de onda do Visível-Infravermelho Próximo (Vis-NIR). A metodologia espectral consistiu na obtenção das curvas espectrais dos solos por meio do espectrorradiômetro FieldSpecPro e da redução do número de informações espectrais por meio da análise de Componentes Principais, seguida de agrupamento das amostras mediante método fuzzy k-médias. Foram selecionadas cinco topossequências com pontos equidistantes de 30 m para caracterizar as classes de solos e amostragens. Foram descritas oito classes de solos distintas, que tiveram caracterização detalhada e classificação em perfis pedológicos. No restante dos pontos, a caracterização das classes de solos foi feita com base na classificação dos solos realizada nos perfis pedológicos, com coleta de amostras por meio de tradagens nas profundidades de 0,00-0,20 e 0,80-1,00 m, perfazendo o total de 162 amostras ao longo das cinco topossequências. As amostras foram analisadas pelas metodologias convencional e espectral, para que os resultados pudessem ser comparados e avaliados. Dessa forma, foram realizadas análises morfológicas, físicas (textura) e químicas nas amostras de solo. Das cinco topossequências estudadas, os resultados foram satisfatoriamente semelhantes; alguns solos não foram perfeitamente individualizados pela metodologia espectral, em razão da grande semelhança em seus comportamentos espectrais, como demonstrado pelo Latossolo Vermelho Férrico e Nitossolo Vermelho Férrico. A metodologia espectral foi capaz de diferenciar solos com resposta espectral distinta e estabelecer limites nas topossequências, apresentando grande potencial para ser implementada em levantamentos pedológicos.

Estoque de C e Abundância Natural de 13C em Razão da Conversão de Áreas de Floresta e Pastagem em Bioma Mata Atlântica

RESUMO Conversões da cobertura vegetal decorrentes do manejo podem alterar o estoque de carbono e a abundância natural de 13C. Objetivou-se avaliar o estoque de C e a abundância natural de 13C em áreas de sucessão de floresta (F) e pastagem (P), com diferentes tempos de uso, na Floresta Atlântica no Estado de Santa Catarina. Sete sucessões de uso entre F e P foram definidas por fotografias aéreas tomadas em 1957, 1978 e 2008, entrevistas com moradores e escolha de áreas com florestas em estádio médio de regeneração. As sucessões foram identificadas como FFP, FPF, FFP, FPP, PFF, PPF, PPP, em que a primeira letra se refere ao uso observado em 1957; a segunda, em 1978; e a terceira, em 2008. Foram coletadas amostras de solo nas camadas de 0,00-0,10; 0,10-0,20; 0,20-0,30; 0,30-0,40; 0,40-0,50; 0,50-0,60; 0,60-0,80 e 0,80-1,00 m. Quantificaram-se os teores de carbono orgânico total (COT), abundância de C (δ13C), densidade do solo (Ds) e estoque de carbono (ECOT). A conversão de F em P proporcionou aumento da Ds e reduções nos teores de COT e no ECOT do solo. O maior valor de ECOT ocorreu nas áreas atualmente ocupadas por florestas, mesmo tendo sido utilizadas como pasto anteriormente. Áreas de floresta secundária tenderam, em relação aos teores de COT, a um novo equilíbrio, dado que foram verificados teores de COT superiores aos quantificados em áreas de floresta primária. As áreas de floresta e pastagem, com diferentes idades de uso e nas diferentes profundidades de solo avaliadas, evidenciaram respostas na δ13C, resultando em diferentes assinaturas isotópicas, confirmando a mudança de uso de plantas C3 para C4. Em pastagens com 50 anos de uso, na camada de 0,00-0,10 m, 66 % do COT do solo ainda é derivado da floresta original. A análise de componentes principais (ACP) indicou que o COT foi o atributo que melhor discriminou as alterações em razão do uso da terra, nas diferentes camadas de solo.

ATRIBUTOS QUÍMICOS E FÍSICOS DE SOLO CULTIVADO COM OLERÁCEAS EM MICROBACIA HIDROGRÁFICA, APÓS DESASTRE AMBIENTAL

RESUMO A matéria orgânica do solo é uma importante fonte primária de nutrientes às plantas e influencia a infiltração, retenção de água, suscetibilidade à erosão e agregação do solo. No entanto, esse processo está condicionado à qualidade e quantidade da matéria orgânica aportada. O objetivo deste trabalho foi avaliar a influência do desastre ambiental causado pela chuva em áreas de produção de oleráceas na região Serrana do Rio de Janeiro. Foram selecionadas as seguintes áreas: A1: sem impacto (testemunha); A2: soterramento total e cultivo de aveia + ervilhaca; A3: transbordamento do rio e cultivo de milheto + girassol; A4: transbordamento do rio e grande deposição de areia com cultivo de aveia-preta; A5: transbordamento do rio com grande deposição de areia e sem cultivo; e A6: transbordamento do rio em pequena escala e sem cultivo. As propriedades edáficas analisadas foram: textura; densidade do solo (Ds); densidade de partículas (Dp); diâmetro médio ponderado (DMP) e diâmetro médio geométrico (DMG) de agregados estáveis em água; pH(H2O), Al3+, Ca2++Mg2+, Na+, H+Al, K, P e carbono orgânico total (COT); e frações granulométricas e químicas da matéria orgânica. Os maiores valores de DMP e DMG foram observados nas áreas A3 e A6, que seguem a mesma tendência dos maiores teores de argila. Os teores de COT e suas frações químicas e físicas apresentaram diferenças em relação à testemunha com os menores valores verificados nas áreas que foram submetidas ao impacto pelo transbordamento do rio e grande deposição de areia. As áreas que foram impactadas pelo soterramento com predomínio da fração argila apresentaram valores semelhantes ou superiores aos da testemunha. As variáveis foram selecionadas e avaliadas por meio da análise de componentes principais, que evidenciou distinção entre as áreas estudadas, com separação entre elas associada à textura do solo e densidade de partículas.

GERAÇÃO DE DRENAGEM ÁCIDA E DE CONTAMINAÇÃO POR METAIS PESADOS EM PERFIS DE SOLOS CONSTRUÍDOS EM ÁREA DE MINERAÇÃO DE CARVÃO

RESUMO Os solos construídos após a extração de carvão a céu aberto são compostos do solo superficial e, ou, do estéril de mineração. As propriedades químicas desses solos diferem das propriedades dos solos naturais, principalmente em razão do processo de sulfurização. O objetivo deste trabalho foi avaliar o potencial de acidificação da pirita e de contaminação com metais pesados ao longo de perfis de solos construídos após mineração de carvão, em áreas de diferentes idades, com e sem recuperação ambiental concomitante com a lavra. Foram selecionadas áreas mineradas denominadas de I e II, sem recuperação ambiental durante a lavra e compostas somente pelo estéril de mineração, representando as áreas mais antigas, e IV e VII, contendo topsoil e em alguns locais na camada de argila, constituindo as áreas mais jovens deste estudo. Foram coletadas amostras deformadas até 2 m de profundidade. Analisaram-se granulometria, densidade de partículas, pH em água, Ca, Mg, Al, K, Na, P, H+Al, potencial de acidificação, potencial de neutralização, potencial líquido, teor de C orgânico e condutividade elétrica no extrato da pasta saturada. Também foram extraídos os metais potencialmente biodisponíveis pela metodologia USEPA 3050B, cujos resultados foram comparados com os valores orientadores de prevenção e investigação para solos. Na análise univariada, foi aplicada a estatística descritiva e o teste de aderência de Kolmogorov-Smirnov. O grau de dispersão de cada variável foi avaliado qualitativamente e classificado como: baixo, moderado ou alto. A análise multivariada de componentes principais foi realizada para os solos construídos das áreas I, II, IV e VII; posteriormente, foram construídos biplots dos primeiros componentes principais. Os solos construídos das áreas mais antigas evidenciaram menores pHs e significativo potencial de acidificação. As camadas superficiais detopsoil, dos solos das áreas IV e VII, apesar de proporcionar condições químicas favoráveis ao estabelecimento de culturas agrícolas, não evitaram a formação de drenagem ácida em profundidade. O processo de sulfurização e sua relação com a liberação de metais foi melhor caracterizado pela análise de componentes principais realizada nas áreas IV e VII, em razão da correlação entre pH e saturação por bases nos estéreis só se expressar em saturações por bases acima de 40 %, não observada nos materiais dos estéreis das áreas I e II.

Diversidade morfológica de frutos e sementes de baru (Dipteryx alata Vog.)

O objetivo deste estudo foi identificar caracteres morfológicos distintos que possibilitem agrupar plantas semelhantes pertencentes a populações de baru (Dipteryx alata Vog.). Foram marcadas 63 plantas nos estados de Goiás e Minas Gerais. Avaliaram-se 20 frutos e sementes por planta, coletados no chão em 1994 e 1995. Mediram-se os parâmetros: peso, comprimento, largura e espessura dos frutos e das respectivas sementes, e cor do tegumento das sementes. Realizaram-se análises de componentes principais e de agrupamento. Observou-se variabilidade entre plantas nos frutos e nas sementes de baru. A análise dos componentes principais mostrou que a distribuição espacial dos dados é da forma contínua. Os dois primeiros componentes explicaram 75% e 80% da variação total das características morfológicas em 1994 e 1995, respectivamente. Todas as variáveis foram importantes na discriminação dos grupos. As configurações de quatro a seis grupos foram consistentes nos dois anos. Menos da metade das plantas permaneceu no mesmo grupo nos dois anos. Isto evidencia que os frutos e sementes possuem variação anual quanto às suas características morfológicas, embora existam exceções. A obtenção de grupos distintos indica presença de variabilidade genética no material coletado.

Efeito de três processos de vinificação sobre a composição química e a qualidade do vinho Cabernet Franc

Foram avaliados os efeitos de três processos de vinificação sobre a composição química e a qualidade do vinho Cabernet Franc, nas safras de 1987 a 1990. As vinificações foram realizadas em escala industrial, pelos processos clássico, de termovinificação e de maceração carbônica. Avaliaram- se teor alcoólico, acidez total, açúcares redutores, cinzas, extrato seco, compostos fenólicos e voláteis e elementos minerais. Procedeu-se, também, à análise sensorial dos vinhos. Os resultados foram submetidos à análise de componentes principais (ACP) e à análise de variância, sendo que os três primeiros eixos explicaram 68,2% da variação total. Através da ACP, foi possível separar os vinhos de maceração carbônica dos outros dois processos de vinificação. As variáveis que apresentaram maior efeito na variação foram os álcoois superiores, os cátions e os compostos fenólicos. A avaliação sensorial mostrou que a maceração carbônica originou vinhos leves e com menor intensidade de cor, e a termovinificação e a vinificação clássica originaram vinhos com mais corpo, melhor qualidade e equilíbrio gustativo e maior tipicidade varietal.

Repetibilidade de caracteres de produção e porte da planta em clones de cajueiro-anão precoce

Os objetivos deste trabalho foram estimar coeficientes de repetibilidade (r), comparar a eficiência das metodologias utilizadas no processo de estimação, e determinar o número de avaliações necessárias à seleção clonal de cajueiro-anão (Anacardium occidentale L.) precoce. As metodologias aplicadas para estimação do coeficiente de repetibilidade constaram da análise de variância, na qual o efeito temporário do ambiente é removido do erro (ANOVA); de análise dos componentes principais obtidos da matriz de correlações (CPCOR) e da matriz de variâncias e covariâncias fenotípicas (CPCOV); e da análise estrutural, com base no autovalor teórico da matriz de correlações ou correlação média (AECOR). Foram avaliados, em trinta clones, os caracteres altura da planta (AP), diâmetro da copa (DC) e produção de castanha (PC), durante cinco anos. Verificou-se que em relação aos caracteres AP e DC os valores de r variaram de 0,85 (ANOVA) a 0,96 (CPCOV). Quanto à produção, os valores de r foram de 0,51 (ANOVA) a 0,88 (CPCOV). Desta forma, constatou-se que o método de componentes principais utilizando a matriz de variâncias e covariâncias fenotípicas é mais eficiente para estimação do coeficiente de repetibilidade, sobretudo no que se refere ao carácter produção de castanha. Observou-se que são suficientes duas medições da AP e do DC, e três medições da PC no processo seletivo.

Ocorrência da macaúba em Minas Gerais: relação com atributos climáticos, pedológicos e vegetacionais

O objetivo deste trabalho foi relacionar a ocorrência da macaúba (Acrocomia aculeata (Jacq.) Lodd. ex Martius) no Estado de Minas Gerais a atributos climáticos, pedológicos e vegetacionais. O Estado possui três grandes regiões de ocorrência de macaúba: Alto Paranaíba, Zona Metalúrgica e Montes Claros. A região de Montes Claros é relativamente mais quente e mais seca do que as outras duas, porém as diferenças macroclimáticas regionais não chegam a representar um fator limitante à ocorrência da macaúba. Dentro de cada região, foram selecionadas e amostradas nove seqüências de solos na paisagem, totalizando 27 perfis de solo, registrando-se, inclusive, a vegetação primitiva. O uso de atributos químicos e físicos do solo permitiu separar de forma eficiente os conjuntos de segmentos da paisagem (sítios) com e sem macaúba, mediante a análise de componentes principais, dos quais as correlações com os atributos químicos são os mais relevantes. A ocorrência de macaúba acompanhou áreas de solos com fertilidade natural mais elevada e vegetação primitiva de fisionomia florestal, o que mostra que a espécie avança como pioneira, evitando extremos de deficiência de nutrientes e de água. Os resultados evidenciam que, nos casos estudados, a ocorrência da macaúba só se verificou quando a vegetação primitiva é de floresta subcaducifólia.

Caracterização agronômica de amaranto para cultivo na entressafra no Cerrado

O objetivo deste trabalho foi caracterizar e avaliar 48 acessos de três espécies de amaranto (Amaranthus caudatus L., A. cruentus L.,e A. hypochondriacus L.) para cultivo na entressafra no Cerrado. Realizou-se seleção preliminar para sete descritores, em casa de vegetação, e os acessos com genótipos promissores foram selecionados para serem testados no campo. O delineamento experimental usado foi o de blocos casualizados, com três repetições. O material utilizado foi o que apresentou características agronômicas desejáveis, tais como ausência de espinhos, hábito ereto e presença de inflorescência. Os ensaios foram realizados em Planaltina, DF, na entressafra, com irrigação, por dois anos. Em geral, os acessos floresceram 45 dias após a emergência e as plantas foram colhidas entre 90 e 100 dias. Pela análise de componentes principais, verificou-se que os dois primeiros componentes representam 92,18% da variação. Foram estabelecidos três grupos de similaridade, pelo método dos vizinhos mais próximos, que explicaram 86% da variação total. O amaranto se adapta às condições climáticas e edafológicas do Brasil Central, apresenta características agronômicas desejáveis e tem potencial para se tornar uma opção de cultivo na entressafra.

Adaptabilidade e estabilidade da produtividade de grãos de genótipos de caupi enramador de tegumento mulato

O objetivo deste trabalho foi avaliar a adaptabilidade e a estabilidade da produtividade de grãos de 16 genótipos de feijão caupi (Vigna unguiculata (L.) Walp.) utilizando o modelo de efeitos aditivos principais e interação multiplicativa. Os ensaios foram realizados em nove ambientes, locais e anos, da região Meio-Norte do Brasil, Estados do Piauí (PI) e Maranhão (MA), no período de 1999 a 2001. Os efeitos de ambientes e interação genótipos x ambientes, e os dois primeiros eixos da análise de componentes principais da interação foram significativos (P<0,01). A análise de componentes principais explicou 61,25% da soma de quadrados da interação genótipos x ambientes. Os genótipos TE93-244-23F e TE93-213-12F-1 reuniram genes para adaptabilidade e estabilidade, os quais podem ser cultivados em todos os ambientes. Os genótipos BR 17-Gurguéia, Canapuzinho e EPACE-10 apresentaram as maiores médias de produtividade, mas foram instáveis e com adaptação específica a ambientes de alta qualidade. Os ambientes mais favoráveis para a produtividade de grãos foram Bom Jesus, PI, 2000; Palmeira do Piauí, PI, 2001 e Sambaíba, MA, 2000. Não houve tendência de agrupamento de locais por Estado e a distribuição foi equilibrada em termos de qualidade ambiental.

Caracterização física, físico-química e química de frutos de genótipos de cajazeiras

Este trabalho teve como objetivo caracterizar frutos de genótipos de cajazeira (Spondias mombin L.) visando identificar materiais de interesse industrial e para trabalhos de melhoramento. Frutos de 30 genótipos foram caracterizados avaliando-se: pH, sólidos solúveis totais (SST), acidez total titulável (ATT), vitamina C, relação sólidos solúveis total/acidez total titulável, açúcares totais, rendimento industrial, massa total do fruto, massa da semente, massa da casca, massa da polpa e porcentual de rendimento de polpa. Os resultados (médias de três amostras) foram avaliados por estatística descritiva utilizando-se medida de tendência central (média) e de variabilidade de dados (desvio-padrão e coeficiente de variação). Foram realizadas análises estatísticas multivariadas, utilizando-se as técnicas de análise de agrupamento e análise de componentes principais. Os frutos que apresentaram melhores características para o processamento foram os provenientes dos genótipos AJ04UB, VS07UB, TF25TN, TF26TN, TF29TN, TF30TN e TF31TN. A análise de agrupamento mostrou a formação de quatro grupos de genótipos, o que demonstra a variabilidade genética existente na espécie.

Repetibilidade de características agroindustriais em cana-de-açúcar

Os objetivos deste trabalho foram estabelecer estimativas de repetibilidade de características agroindustriais em 20 genótipos de cana-de-açúcar, determinar a previsibilidade de cada caráter e indicar a predição do valor verdadeiro de cada clone. O delineamento utilizado foi blocos casualizados, com cinco repetições. Utilizaram-se a análise de variância com dois fatores de variação (cortes e genótipos) e a análise dos componentes principais para estimar o coeficiente de repetibilidade , a partir de três cortes. Foram obtidas estimativas de repetibilidade acima de 0,5 para fibra e toneladas de cana por hectare, em ambos os métodos, com confiabilidade maior que 84% pelo método dos componentes principais. As características que ficaram abaixo de 0,5, com previsibilidade inferior a 74%, necessitam de um maior número de avaliações. Os métodos dos componentes principais e análise de variância indicaram, em cinco cortes, uma previsibilidade maior que 80% para fibra, porcentagem de pol (sacarose) no caldo da cana, toneladas de cana por hectare e toneladas de pol no caldo da cana por hectare, embora o primeiro tenha sido mais eficiente. Considerando toneladas de cana por hectare e toneladas de pol no caldo da cana por hectare, os clones RB9371, RB9350 e RB9364 são os melhores.

Características morfo-anatômicas e bromatológicas de folhas de amoreira em relação às preferências do bicho-da-seda

O objetivo deste trabalho foi avaliar, quantitativamente, as características morfo-anatômicas e bromatológicas das folhas de dez cultivares de amoreira, e estabelecer as relações de preferência do bicho-da-seda, por essas cultivares. Foram coletadas as folhas superior (5ª) e mediana (15ª) da planta, contadas a partir do ápice. As cultivares foram comparadas pelos métodos estatísticos multivariados de análise de agrupamento e análise de componentes principais. As cultivares Korin, Calabresa, IZ 5/2 e IZ 15/7 foram consideradas as mais recomendáveis para a alimentação das lagartas do bicho-da-seda, pois apresentaram valores altos de porcentagem de folha consumida, atribuídos à ocorrência de características desejáveis nas folhas, tais como menor teor de fibra bruta, menor quantidade de idioblastos de cistólito e de mucilagem, menor proporção de epiderme e maior de parênquima, comparativamente, às outras cultivares estudadas. As cultivares IZ 13/6 e IZ 57/2 foram consideradas as menos recomendáveis. As demais cultivares comportaram-se como intermediárias na preferência do bicho-da-seda.

Seleção de descritores para caracterização de germoplasma de açaizeiro para produção de frutos

O objetivo deste trabalho foi selecionar descritores morfoagronômicos quantitativos para caracterizar acessos de açaizeiro para produção de frutos e avaliar a eficiência do descarte dos descritores redundantes. Foram avaliados 28 descritores, envolvendo caracteres da planta (7), de floração (4), de frutos (6) e agronômicos (11), em 87 acessos, de 21 procedências, pertencentes à coleção de germoplasma da Embrapa Amazônia Oriental, em Belém, PA. Os dados foram submetidos à análise de componentes principais, usando a distância euclidiana média padronizada, com seleção dos descritores baseada na informação simultânea de dois procedimentos e na eficiência do descarte, pela comparação dos agrupamentos formados pelo método de Tocher entre os 28 caracteres e os selecionados. No primeiro critério, foram selecionados dez descritores e no segundo, 21; com base nos dois procedimentos, 22 descritores foram considerados importantes, representando redução de 21,43% dos caracteres avaliados. O descarte de descritores não ocasionou perda de informação. Portanto, sete caracteres da planta, três de floração, três de frutos e nove agronômicos são descritores relevantes na avaliação de germoplasma de açaizeiro para frutos.

Disponibilidade de cobre, ferro, manganês e zinco em solos sob pastagens na Região do Cerrado

Este trabalho teve como objetivo descrever os teores totais e disponíveis de cobre, ferro, manganês e zinco e suas relações com a acidez, fertilidade, textura e mineralogia de latossolos sob pastagens na Região do Cerrado. Os solos estudados foram amostrados em três regiões: às margens das rodovias GO-060 e BR-154, entre os municípios de Goiânia, GO, e Barra do Garças, MT; no Distrito Federal, e nos municípios de Unaí e Paracatu, noroeste de Minas Gerais. Coletaram-se 54 amostras na camada de 0-20 cm. Relacionaram-se as quantidades disponíveis de Cu, Fe, Mn e Zn (extraídos com DTPA) com seus teores totais, textura, mineralogia e variáveis químicas dos solos, por meio da análise de componentes principais. Os teores totais e disponíveis desses elementos foram extremamente variáveis. A disponibilidade de Fe, Cu e Mn se relacionou principalmente com os teores de ferro cristalino e com o pH em água. A disponibilidade de Zn se relacionou principalmente com a capacidade de troca catiônica do solo. O Zn é, entre os micronutrientes avaliados, o mais freqüentemente limitante ao desenvolvimento das pastagens na Região do Cerrado.