Atributos químicos de um latossolo bruno sob sistema plantio direto em função da estratégia de adubação e do método de amostragem de solo

Adubo em sulco de semeadura nem sempre aumenta a produtividade de culturas anuais, contudo aumenta a variabilidade química das áreas agrícolas, especialmente dos nutrientes P e K. Essa variabilidade é maior no sistema plantio direto por não haver homogeneização da camada superficial pelo preparo mecânico. Neste trabalho, avaliou-se, em um Latossolo Bruno, por longo período sob plantio direto, o efeito de estratégias de aplicação de adubo sobre a distribuição de alguns atributos químicos do solo em profundidade após três e seis anos do início do experimento e sobre a variação desses atributos em função de dois métodos de coleta de amostras de solo, com e sem inclusão da linha de semeadura. Foram feitos dez tratamentos, nove contemplando fontes de P (fosfato natural e superfosfato triplo - STP), mecanismos sulcadores (disco duplo e haste), formas (sulco e superfície) e épocas (inverno e verão) de aplicação de adubo de semeadura e um tratamento controle, sem adubação. Os atributos químicos do solo foram maiores nas camadas superficiais e sua distribuição em profundidade, com exceção do P, não foi alterada pelas estratégias de adubação. O teor de P foi menor na profundidade de 0-5 cm com o uso contínuo, por mais de três anos, do sulcador tipo haste e com a ausência de adubação. Com a inclusão da linha de semeadura na amostragem, foram observados maiores teores de K e Ca e maiores valores de CTC. Os métodos de coleta de amostras de solo, com e sem inclusão da linha de semeadura, e as profundidades de coleta 0-10 e 0-20 cm foram semelhantes quanto à interpretação dos resultados das análises para recomendação de adubação e calagem para áreas sob sistema plantio direto, por longo período.

Influência do tipo de amostragem na constante dielétrica do solo e na calibração de sondas de TDR

A técnica da TDR é uma importante ferramenta para o estudo do teor de água no solo. Para o correto emprego dessa técnica, é necessário calibrar modelos que relacionam o conteúdo volumétrico de água no solo com a constante dielétrica deste, considerando as características de cada solo. Assim, objetivou-se avaliar a influência do tipo de solo e da forma de amostragem (amostra deformada e não deformada) na constante dielétrica (Ka) do solo e no desempenho de modelos para a estimativa do conteúdo volumétrico de água no solo (), usando a técnica TDR. Os solos utilizados foram um Cambissolo Háplico Tb distrófico (CX), um Latossolo Vermelho ácrico típico (LV) e um Neossolo Quartzarênico (RQ), que apresentam diferenças quanto à textura. As amostras de solo referentes a CX e LV foram coletadas com estruturas deformadas e não deformadas, e as de RQ, apenas deformadas, devido à baixa agregação deste. A calibração foi realizada com sondas compostas de três hastes com 0,10 m de comprimento efetivo e 0,05 m de resina, com espaçamento entre hastes de 0,017 m e sem resistor na haste central, conectadas a um equipamento TDR 100 da Campbell Cientific. Os valores de Ka, para um mesmo valor de , foram alterados somente pela variação do tipo de solo, não sendo influenciados pelo tipo de amostragem do solo (deformada e não deformada). Em relação aos modelos testados para estimativa de em função de Ka, o polinomial cúbico foi o que apresentou melhor ajuste aos dados de determinados por gravimetria para o Neossolo Quartzarênico e para o Cambissolo Háplico, enquanto para o Latossolo Vermelho um modelo linear apresentou melhor ajuste.

Variabilidade de atributos físicos e químicos de solos da formação guabirotuba em diferentes unidades de amostragem

A amostragem do solo é uma importante etapa para caracterização dos atributos físicos e químicos de uma área e definir práticas de manejo e adubação. Para isso, usualmente é utilizada amostragem composta, que busca a representação da área por meio da homogeneização de amostras simples, e, assim, a subdivisão da área em glebas homogêneas assume um importante papel. Os objetivos deste trabalho foram avaliar a variabilidade dos atributos químicos (pH, Ca2+, Mg2+, Al3+, K, P, H e C orgânico) e físicos do solo (areia grossa, areia fina, silte e argila) em uma população de amostras em diferentes níveis de subdivisão das glebas e verificar a confiabilidade da amostragem composta da área. A área do estudo situa-se na Fazenda Experimental do Canguiri, da Universidade Federal do Paraná, Curitiba (PR). A coleta das amostras foi realizada numa gleba de 12,88 ha, com espaçamento de 30 m, totalizando 135 amostras simples. Os dados foram analisados por medidas de dispersão e normalidade, tomando os seguintes níveis de subdivisão: (a) área total (n=135); (b) compartimentos geomorfológicos: inferior (n=38), médio (n=60) e superior (n=37); e (c) subdivisão dos compartimentos em unidades de mapeamento: inferior - três unidades, médio - quatro unidades, superior - três unidades. Os atributos que apresentaram maior variabilidade foram Al3+, P e K+. Com maior subdivisão, da área, os parâmetros estatísticos mostraram menor variação dos dados. Para o Al3+, por exemplo, com a maior subdivisão os valores de amplitude (diferença percentual entre o valor mínimo e o máximo) passaram de 3.895 % para 294 %, mostrando a importância dos critérios utilizados na subdivisão das glebas. Em áreas com relevo mais acidentado, mesmo a coleta de amostra composta por compartimento ou por unidade de mapeamento não garantiu a homogeneidade da amostragem. A distribuição dos dados para a maioria dos atributos em área total e em compartimentos geomorfológicos não seguiu a distribuição normal, restringindo o uso da amostragem composta nessas condições, ao contrário do observado quando a área foi subdividida em unidades de mapeamento.

Viabilidade técnica do uso de receptores GPS de navegação para fins de amostragem sistemática de solo

Os receptores de navegação do sistema de posicionamento global (GPS), comumente utilizados pelo setor agrícola, em geral, apresentam precisão posicional < 10,0 m. Em uma amostragem sistemática de solos, as subamostras deverão ser coletadas num raio não superior a 3 m do ponto central georreferenciado. A presente nota técnica visou confrontar a precisão e exatidão desse tipo de equipamento com a necessidade exigida em amostragem sistematizada de solo. Uma área com aproximadamente 17 ha, no campus I da Universidade de Passo Fundo, foi levantada com três receptores GPS de navegação e Estação Total-ET (controle). Pontos centrais de quadrículas de 2 ha, gerados pelo programa Campeiro®, foram locados no campo com os mesmos equipamentos. Sobre esses pontos, materializados no campo, foram novamente tomadas as suas coordenadas, com auxílio da estação total. Assim, as coordenadas X e Y foram submetidas à ANOVA, confrontando-se as médias obtidas pela ET com as dos receptores de GPS pela diferença honesta significativa do teste de Tukey (p < 0,01). Quanto à exatidão, calcularam-se, por Pitágoras, as distâncias lineares entre os pontos gerados pelos GPS e pela ET, assumindo-se não exatas quando ultrapassaram os 3 m de raio preconizado pelo Manual de Adubação e Calagem do Rio Grande do Sul e de Santa Catariana para coleta de solo. A exatidão das coordenadas dos receptores GPS variou de -10 m a +3 m para X e de -4 m a +7 m para Y. Apenas um ponto central dos oito locados com os receptores de GPS de navegação no centro das quadrículas apresentou exatidão compatível com a exigida pela prática. Isso indica que esse tipo de equipamento, com baixa precisão e exatidão, não deve ser utilizado para amostragem sistematizada de solos.

Atributos de solo e cultura espacialmente distribuídos relacionados ao rendimento do milho

A agricultura de precisão pode aumentar a eficiência e a sustentabilidade da agricultura brasileira de grãos, principalmente auxiliando no manejo do solo e das culturas. O objetivo deste estudo foi avaliar a importância de atributos de solo e da cultura com variação espacial do rendimento de grãos de milho e o uso dessa informação para aprimorar as decisões sobre o manejo da cultura. Foram utilizados dados da safra 2005/6 de uma gleba comercial de milho de 18 ha, na região de Guarapuava, Paraná, em um solo Latossolo Bruno de textura argilosa. Atributos de solo (0-0,10 m) e cultura foram coletados em quadrículas georreferenciadas com densidade amostral de 2 ha-1. O rendimento de grãos espacializado foi avaliado com sensor de produtividade na colhedora. Esse rendimento apresentou variabilidade espacial (média de 12,4 Mg ha-1, com amplitude entre 11,1 e 14,0 Mg ha-1) relacionada aos atributos do solo: P-Mehlich-1, Mg2+, soma de bases e relações Ca:Mg, Mg:K e Mg:CTC, mas não da cultura, conforme uma matriz de correlação de Spearman. A análise por árvore de regressão identificou a saturação por Mg (Mg:CTC), com valor crítico de 0,10, e a relação Mg:K, com valor crítico de 2,30, como atributos de solo com efeito mais significativo, pois valores inferiores ao crítico estão relacionados aos menores rendimentos de grão. A análise de cluster confirmou os resultados obtidos com as duas análises estatísticas anteriores, e sua interpretação conjunta suporta a conclusão de que os elementos P e Mg eram os mais críticos em termos de necessidade de manejo localizado. Comparativamente, o manejo localizado com agricultura de precisão demandaria, na gleba, maior consumo de calcário (incremento de 6,6 Mg, sendo 3,4 Mg de calcário calcítico e 3,2 Mg do tipo dolomítico), menor consumo de P2O5 (- 235 kg) e maior consumo de K2O (+ 135 kg) em relação ao manejo uniforme (tradicional). Contudo, o manejo localizado permite que esses insumos sejam aplicados nas dosagens adequadas em partes específicas da gleba, e não uniformemente em toda a gleba, alterando positivamente a produtividade dessas partes. Quando as tomadas de decisão sobre o manejo são auxiliadas por ferramentas estatísticas apropriadas, a agricultura de precisão é viável tecnicamente para o manejo de atributos químicos do solo, proporcionando assim a otimização no uso de insumos e, potencialmente, contribuindo para o rendimento economicamente ideal.

Época de amostragem foliar para diagnóstico nutricional em bananeira

A relação entre a produtividade e a concentração dos nutrientes na planta é a premissa para o uso da análise foliar como critério diagnóstico. Existem vários métodos de diagnóstico que utilizam a análise de tecidos vegetais, e estes desempenham papel fundamental na definição e interpretação do estado nutricional da planta; entretanto, é importante entender que a concentração do nutriente na planta muda durante o ciclo da cultura, tendo de ser padronizada a melhor época para amostragem do tecido vegetal. O objetivo do presente trabalho foi determinar a melhor época de amostragem foliar para a cultura da banana, com base no critério de que o melhor momento é observado quando houver menor efeito da concentração e diluição dos nutrientes nas folhas e que seria quando a relação entre taxas de crescimento relativo de matéria seca e da absorção de nutrientes for igual a 1. Modelando dados da cultura da banana, conclui-se que a melhor época de amostragem foliar da bananeira para avaliação do estado nutricional varia de acordo com o nutriente considerado; contudo, para padronização, os dados indicaram que a amostragem deve ser feita seis meses após o plantio.

Método do hipercubo latino condicionado para a amostragem de solos na presença de covariáveis ambientais visando o mapeamento digital de solos

A amostragem é uma das etapas mais importantes dos levantamentos de solos. No entanto, os esquemas de amostragem utilizados nos levantamentos convencionais têm se evidenciado inadequados para o mapeamento digital de solos, pois podem comprometer os resultados e, além disso, não possibilitam a realização de análises estatísticas. Este estudo teve por objetivo avaliar o método de amostragem do hipercubo latino condicionado (cLHS, sigla em inglês), na presença de covariáveis ambientais (elevação, declividade, curvatura e mapa de uso e cobertura do solo), em comparação com a amostragem aleatória, na alocação de 100 pontos amostrais, buscando maior representatividade das características ambientais da bacia do rio Guapi-Macacu. O desempenho dos métodos foi avaliado pela análise qualitativa dos histogramas de frequência e das análises estatísticas pelos testes F, T de Student e Kolmogorov-Smirnov (K-S), para cada covariável. Os resultados apresentaram que os pontos selecionados pelo método cLHS possuíam distribuição geográfica mais adequada do que aqueles obtidos pela amostragem aleatória. Além disso, o método cLHS preservou mais a distribuição de frequência das covariáveis contínuas do que a amostragem aleatória; para covariável categórica uso e cobertura do solo os métodos foram equivalentes. Os testes estatísticos confirmaram o melhor desempenho do método cLHS, cujas amostras não diferiram estatisticamente da bacia. Entretanto, a amostragem aleatória apresentou diferença estatística para com a bacia, para todas as covariáveis contínuas para pelo menos um dos testes utilizados. Assim, o método cLHS pode ser considerado como um método satisfatório para seleção de locais de amostragem em áreas heterogêneas similares as deste estudo, visando a utilização no mapeamento digital de solos.

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.

Percolation and cluster Monte Carlo dynamics for spin models

A general scheme for devising efficient cluster dynamics proposed in a previous paper [Phys. Rev. Lett. 72, 1541 (1994)] is extensively discussed. In particular, the strong connection among equilibrium properties of clusters and dynamic properties as the correlation time for magnetization is emphasized. The general scheme is applied to a number of frustrated spin models and the results discussed.

Invaded cluster dynamics for frustrated models

The invaded cluster (IC) dynamics introduced by Machta et al. [Phys. Rev. Lett. 75, 2792 (1995)] is extended to the fully frustrated Ising model on a square lattice. The properties of the dynamics that exhibits numerical evidence of self-organized criticality are studied. The fluctuations in the IC dynamics are shown to be intrinsic of the algorithm and the fluctuation-dissipation theorem is no longer valid. The relaxation time is found to be very short and does not present a critical size dependence.

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.

Variational localized-site cluster expansions. X. Dimerization in linear Heisenberg chains

Ground-state instability to bond alternation in long linear chains is considered from the point of view of valence-bond (VB) theory. This instability is viewed as the consequence of a long-range order (LRO) which is expected if the ground state is reasonably described in terms of the Kekulé states (with nearest-neighbor singlet pairing). It is argued that the bond alternation and associated LRO predicted by this simple, VB picture is retained for certain linear Heisenberg models; many-body VB calculations on spin s=1 / 2 and s=1 chains are carried out in a test of this argument.