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.

Análise de componentes principais de atributos físicos, químicos e mineralógicos de solos do bioma cerrado

Com o intuito de avaliar diferenças de comportamento entre solos das superfícies geomórficas Sul-Americana e Velhas da região dos Cerrados, todos sob uso atual de cobertura vegetal nativa, foram realizadas caracterizações físicas, químicas e mineralógicas, bem como feitas análises de componentes principais desses atributos. Com os solos referenciados por sub-região e pela superfície geomórfica que representam, três agrupamentos foram constituídos: Grupo 1: solos de textura argilosa a muito argilosa e hipo a mesoférricos; Grupo 2: solos de textura média a arenosa e hipoférricos; e Grupo 3: solos de textura argilosa a muito argilosa e férricos. A retenção de água dos horizontes superficiais dos solos estudados foi positivamente correlacionada com os teores de argila e carbono orgânico. Os solos do Grupo 3 apresentaram a maior oferta de bases trocáveis dos horizontes superficiais, o que foi relacionado, em grande parte, com a maior reciclagem imposta pela formação florestal local, quando comparada à da formação de cerrado, presente em 31 dos 33 perfis de solos dos Grupos 1 e 2. O Grupo 3, diferenciado pelos elevados teores de Fe herdados do material de origem, é o grupo mais homogêneo em termos mineralógicos, com todos os perfis hematíticos. Os Grupos 1 e 2 apresentam sobreposição de composição mineralógica, sendo o Grupo 1, em termos médios, mais gibbsítico do que o Grupo 2. A maior eficácia do Sistema Brasileiro de Classificação de Solos, relativamente ao Soil Taxonomy, em discriminar os solos estudados é resultante do uso do caráter férrico concomitantemente a outros atributos comuns aos dois sistemas. A análise de componentes principais auxiliou no entendimento das diferenças e similaridades dos ambientes pedológicos separados no campo.

Atributos físicos, químicos e biológicos relacionados com a estabilidade de agregados de dois latossolos em plantio direto no Estado de São Paulo

Com o objetivo de verificar a influência de atributos físicos, químicos e biológicos na estabilidade de agregados em água de dois Latossolos sob plantio direto há mais de quatro anos, foi amostrada a camada de 0-10 cm de duas áreas, utilizando uma grade de amostragem de 100 m entre pontos, georreferenciados com DGPS. Uma das áreas está localizada no município de Campos Novos Paulista, SP (22 º 36 ' 11 " latitude e 50 º 00 ' 09 " longitude) em um Latossolo Vermelho distrófico típico álico textura média A moderado (LVd-CNP), e a outra se localiza no município de Angatuba, SP (23 º 29 ' 23 " latitude e 48 º 24 ' 46 " longitude), em Latossolo Vermelho distrófico típico álico textura argilosa A moderado (LVd-Anga). Os valores do diâmetro médio ponderado (DMP) e dos atributos físicos, químicos e biológicos foram analisados mediante regressões lineares múltiplas, em pré-tratamentos com água, álcool e benzeno. Os resultados mostraram que a matéria orgânica, a comunidade bacteriana e os teores de Fe, de K e de argila foram os principais agentes agregantes. Em áreas com baixos teores de argila e altos teores de areia fina, baixos índices de estabilidade foram encontrados. Mesmo estando sob plantio direto há mais de quatro anos, o LVd-CNP mostrou índices de estabilidade de agregados muito baixos, graças, principalmente, ao seu alto conteúdo de areia fina. Em relação ao LVd-CNP, o LVd-Anga apresentou índices de agregação mais elevados, principalmente por causa do alto teor de argila e maior quantidade de matéria orgânica.

Efeitos de sistemas de produção de grãos envolvendo pastagens sob plantio direto nos atributos físicos de solo e na produtividade

A integração da lavoura com a pecuária altera a estrutura do solo, que, por sua vez, interfere nas características físicas na camada superficial. O objetivo deste trabalho foi avaliar os atributos físicos de solo e o rendimento de grãos num Latossolo Vermelho distrófico típico, em Passo Fundo (RS), oito anos após o estabelecimento (1993 a 2000) de sistemas de produção com culturas produtoras de grãos e forrageiras sob pastejo: (I) trigo/soja, aveia branca/soja e ervilhaca/milho; (II) trigo/soja, aveia branca/soja e pastagem de aveia preta + ervilhaca/milho; (III) pastagens perenes da estação fria (festuca + trevo branco + trevo vermelho + cornichão); (IV) pastagens perenes da estação quente (pensacola + aveia preta + azevém + trevo branco + trevo vermelho + cornichão), e (V) alfafa para feno, tratamento adicional acrescentado em 1994, com repetições em áreas contíguas ao experimento. As áreas sob os sistemas III, IV e V retornaram ao sistema I a partir do verão de 1996. Os tratamentos foram distribuídos em blocos ao acaso com quatro repetições. Amostras de solo também foram coletadas em fragmento de floresta subtropical ao lado do experimento, como testemunha da condição original do solo. A densidade do solo mostrou-se maior na camada subsuperficial (10-15 cm) do que na camada superficial (0-5 cm), enquanto para os valores de porosidade total e de macroporosidade ocorreu o inverso. Nos sistemas I, II, III e IV, foram observados maiores valores de densidade do solo e menores de porosidade total e macroporosidade na camada superficial, enquanto, no sistema V e em floresta subtropical, foram encontrados menores valores de densidade e maiores de porosidade total e de macroporosidade. Não houve diferenças entre os atributos físicos para sistemas com e sem integração lavoura-pecuária. Não foram verificadas correlações significativas entre rendimento de culturas e atributos físicos de solo, exceto para macroporosidade do solo na cultura de soja na camada de 0-5 cm.

Atributos químicos e produção de milho em um latossolo vermelho eutroférrico tratado com lodo de esgoto

A utilização de lodo de esgoto como fertilizante orgânico ou condicionador do solo, tem-se tornado cada vez mais atraente, pelos altos custos e impactos ambientais relacionados com os demais métodos de disposição, pela presença de nutrientes vegetais e matéria orgânica no lodo e pela necessidade de redução de custos na agricultura. No entanto, em sua composição, pode conter metais pesados, microrganismos patogênicos e compostos orgânicos tóxicos. Visando estudar os efeitos da aplicação de lodo de esgoto em áreas agrícolas, foi realizado um experimento, com duração de dois anos agrícolas, para determinar alterações em propriedades químicas do solo, principalmente sobre os teores de P, Cu, Ni e Zn em um Latossolo Vermelho eutroférrico, de textura argilosa, cultivado com milho. O experimento consistiu na aplicação de lodo de esgoto em duas doses comparadas a uma testemunha com adubação química. Para análise de rotina das propriedades químicas e do teor de Ni do solo, foram coletadas amostras nas profundidades de 0-0,05; 0,05-0,10 e 0,10-0,20 m após a colheita do milho no primeiro e no segundo ano. Foi feita, também, uma extração seqüencial de P em amostras da camada de 0-0,05 m, na seguinte ordem: CaCl2 (P biologicamente mais disponível); NaHCO3 (P disponível); NaOH (P ligado aos óxidos de Fe e Al); HCl (P ligado a Ca) e digestão nítrico-perclórica (P residual). A produção do milho foi maior nos tratamentos com aplicação do lodo. Os teores disponíveis de P no solo onde foi aplicado lodo foram semelhantes aos do tratamento sem lodo e com adubo químico. Entretanto, a aplicação do lodo aumentou as frações lábeis e moderadamente lábeis do P na camada superficial. Os dados indicaram, por outro lado, aumento dos teores de Cu, Ni e Zn no solo e de Zn na planta. Dessa forma, faz-se necessário constante monitoramento do solo onde o lodo de esgoto é aplicado para o controle adequado dos teores de metais.

Variabilidade espacial de atributos físicos do solo em diferentes formas do relevo sob cultivo de cana-de-açúcar

A utilização intensiva de máquinas e implementos agrícolas no nordeste do estado de São Paulo tem contribuído para aumentar as áreas com problemas de compactação, provavelmente pela ausência de um cronograma de trabalho bem definido ou de modelos capazes de estimar a capacidade de suporte do solo. O trabalho foi desenvolvido em Guariba (SP), com o objetivo de avaliar a variabilidade espacial da resistência à penetração do solo, umidade e densidade do solo em um Latossolo Vermelho eutroférrico sob cultivo de cana-de-açúcar. Os solos foram amostrados nos pontos de cruzamento de uma malha, com intervalos regulares de 10 m, perfazendo um total de 100 pontos, nas profundidades de 0,0-0,2 e 0,2-0,4 m. O coeficiente de variação indicou baixa variabilidade para umidade e densidade do solo nas duas profundidades e alta para resistência à penetração do solo. Observou-se um grau forte de dependência espacial para todas variáveis, exceto para densidade do solo na profundidade de 0,2-0,4 m que apresentou grau moderado de dependência espacial. Os altos valores para a resistência à penetração e densidade do solo, principalmente na profundidade de 0,2-0,4 m, indicaram compactação nesta camada. Pequenas variações nas formas do relevo condicionam variabilidade diferenciada nos atributos físicos dos solos.

Adsorção de fósforo, superfície específica e atributos mineralógicos em solos desenvolvidos de rochas vulcânicas do Alto Paranaíba (MG)

Muitos solos tropicais com grau avançado de intemperismo, apesar de apresentarem teores totais de P relativamente elevados, mostram-se deficientes em P disponível, pela baixa solubilidade das principais formas de P encontradas. Neste trabalho, estudou-se o processo de adsorção de P em solos desenvolvidos de rochas vulcânicas básicas e ultrabásicas do Alto Paranaíba em Minas Gerais, algumas das quais ricas em apatita, estabelecendo-se relações com atributos de solo, como superfície específica (SE) e mineralogia. Foram estudados onze horizontes B diagnósticos de perfis de solos da região, por meio de análises químicas, físicas e mineralógicas; foram determinadas as capacidades máximas de adsorção do fósforo (CMAF), SE pelo método direto BET-N2 e indiretamente por cálculos, bem como foi feita a quantificação dos minerais de argila pelo método de alocação. Os valores da SE obtidos indiretamente de cada mineral, foram superestimados em relação à SE determinada pelo método BET-N2 na fração argila total. Nos Latossolos estudados, com texturas e materiais de origem variáveis, desde rochas básico-alcalinas até ultrabásicas, a proporção e a área superficial da gibbsita e goethita têm participação destacada na adsorção de P. A faixa de valores de CMAF TFSA encontrada está consistente com os valores na literatura reportados para Latossolos, embora os valores de CMAF TFSA e CMAF ARG corrigida, de 2,98 e 4,38 mg g-1, respectivamente, do Latossolo Vermelho-Amarelo de rocha ultrabásica (P6), sejam comparáveis àqueles de solos subtropicais alofânicos derivados de cinzas vulcânicas. A CMAF ARG corrigida para percentagem de argila evidenciou expressivos valores nos Cambissolos de rochas vulcânicas ultrabásicas (4,32 e 5,52), com valor menor naquele derivado do tufito (3,16 mg g-1). Os valores de substituição isomórfica de Al na goethita são mais elevados que nas hematitas. Em contraste com os Latossolos, os Cambissolos mostraram variações grandes nos atributos químicos, mineralógicos e na CMAF, em virtude da natureza diversificada de materiais de origem e do menor grau de intemperismo.

Variabilidade espacial de atributos do solo para adoção do sistema de agricultura de precisão na cultura de cana-de-açúcar

O objetivo do presente trabalho foi avaliar a variabilidade espacial de atributos de Latossolos sob cultivo de cana-de-açúcar na região de Jaboticabal (SP). Foram feitas amostragens do solo a intervalos regulares de 50 m, em uma área de 90 ha, nas profundidades de 0,00-0,20 e 0,60-0,80 m para determinação de pH, CTC, V % e teores de matéria orgânica, P, K+, Ca2+, Mg2+, H + Al e argila. Os dados foram submetidos às análises: estatística descritiva, geoestatística e interpolação por krigagem. Os alcances de dependência espacial para os atributos químicos do solo e teores de argila na camada de 0,60-0,80 m de profundidade foram menores, quando comparados àqueles referentes à camada de 0,00-0,20 m. Estes resultados demonstraram maior descontinuidade na distribuição espacial dos atributos do solo na camada de 0,60-0,80 m de profundidade dos Latossolos, indicando que essa classe de solos não apresentou homogeneidade de seus atributos como conceituadamente a ela foi atribuída. O manejo no solo alterou a dependência espacial dos atributos do solo na camada superficial de forma a diminuir a variabilidade espacial dos atributos químicos do solo em relação à camada mais profunda. A investigação da variabilidade espacial de atributos químicos e do teor de argila da camada superficial e subsuperficial dos solos proporcionou condições para a definição de zonas homogêneas de manejo, o que permite a adoção do sistema de agricultura de precisão.

Atributos físicos e químicos de substratos compostos por biossólidos e casca de arroz carbonizada

O objetivo deste trabalho foi estudar os atributos físicos e químicos de substratos com diferentes doses de biossólido (BIO) e de casca de arroz carbonizada (CAC), com vistas em obter um meio de crescimento adequado para o desenvolvimento de mudas. Desta forma, utilizando biossólido proveniente da SABESP, estação de Franca (SP), estabeleceu-se um ensaio com os seguintes tratamentos (proporções BIO/CAC): 100/0, 90/10, 80/20, 70/30, 60/40, 50/50, 40/60, 30/70, 20/80, 10/90 e 0/100, os quais foram comparados ao substrato comercial Multiplant®. Foram realizadas análises para determinação dos atributos físicos, como: densidade aparente do substrato, macro e microporosidade, porosidade total, capacidade máxima de retenção de água, e dos atributos químicos dos substratos, como: teores totais de macro e micronutrientes, pH, relação C/N e condutividade elétrica. Com a elevação da dose de BIO no substrato houve aumento da densidade e do percentual de microporos e, conseqüentemente, da capacidade de retenção de água. O BIO apresentou teores razoáveis de nutrientes com destaque para N e P, mas baixos teores de K. Não foram detectados teores de metais pesados superiores aos limites estabelecidos pela Legislação Brasileira no biossólido usado. Comparando-se os valores considerados adequados para o desenvolvimento de mudas encontrados na literatura com os obtidos neste trabalho, encaixaram-se na faixa adequada os substratos cujas doses de biossólido variaram de 30 a 60 %. Nenhum substrato testado, incluindo o do tratamento com substrato comercial, apresentou valores ideais em todas as propriedades estudadas.

Superfícies geomórficas e atributos de Latossolos em uma seqüência Arenítico-Basáltica da região de Jaboticabal (SP)

Em um segmento de vertente com substrato de arenito em contato com basalto, regionalmente muito freqüente, pretendeu-se não só relacionar as superfícies geomórficas com os atributos físicos, químicos e mineralógicos dos Latossolos nelas encontrados, mas também testar métodos geoestatísticos para localização de limites dessas superfícies. Usando critérios geomorfológicos, três superfícies foram identificadas e topograficamente caracterizadas. Os solos foram amostrados, a intervalos regulares de 25 m, na profundidade de 0,6 a 0,8 m (topo do horizonte B), em uma transeção de 1.700 m perfazendo 109 pontos. Nas amostras, foram analisados: densidade de partículas, granulometria, CTC do solo, CTC da argila, Fe total da argila (ataque por H2SO4) e óxidos de Fe "livres" (por dissolução seletiva). A fração argila desferrificada foi analisada por difração de raios X. Com base na estratigrafia e variações do relevo local, foram identificadas e diferenciadas, no campo, três superfícies geomórficas. Analisaram-se também o perfil altimétrico e o modelo de elevação digital do terreno. Observou-se que as três diferentes superfícies estão bem relacionadas com os atributos físicos, químicos e mineralógicos dos seus respectivos solos. Na parte inferior desta vertente, superfície mais recente e sobre basalto, em Latossolo Vermelho eutroférrico típico, foram encontradas as maiores variabilidades da declividade, da argila e de Fe. As variações da inclinação do terreno, quando analisadas sistematicamente pelo "split moving windows dissimilarity analysis" (análise estatística de dissimilaridade, em segmentos móveis), mostraram que este método estatístico pode ser usado para ajudar a localizar os limites entre superfícies geomórficas. As variações dos solos da transeção, e arredores, mostraram-se relacionadas com idade, inclinação do terreno e litologia. O trabalho geomórfico detalhado forneceu importantes informações para subsidiar os trabalhos de levantamento de solos e de pedogênese.

Efeito da qualidade da água de irrigação sobre atributos hídricos de um Neossolo

Duas fontes de água (rio e poço raso) foram testadas quanto à ação de seus sais sobre atributos hídricos de um Neossolo Flúvico textura franco-argilosa, durante o biênio 2000/2001. O experimento foi realizado numa área de 5.000 m² cultivada com a bananeira Musa sp cultivar pacovan, num esquema fatorial 2 x 3, com duas fontes d'água e três lâminas de irrigação (L1, L2 e L3), via microaspersão. Os resultados mostraram que as lâminas e a qualidade da água não tiveram efeitos significativos sobre a condutividade hidráulica. As curvas de retenção de água apresentaram variações nos valores de umidade retida abaixo da capacidade de campo durante o período de estiagem; no período chuvoso, foram observadas diferenças nas tensões acima da capacidade de campo. A predominância de argila e silte na fração textural, bem como os ciclos de expansão e contração do solo estudado, muito provavelmente, definiu a expressão dos atributos hídricos avaliados, uma vez que a concentração eletrolítica e a Relação de Adsorção de Sódio (RAS) do solo não atingiram valores suficientes para influir nas variáveis analisadas.

Atributos físicos e produtividade de culturas em um Latossolo Vermelho argiloso sob diferentes sistemas de manejo

Este trabalho foi realizado de 1994 a 1998 em área experimental da Universidade de Cruz Alta - UNICRUZ, com o objetivo de avaliar a densidade do solo, o espaço poroso (porosidade total, macro e microporosidade) e a produtividade das culturas da soja, trigo e milho em um Latossolo Vermelho distrófico típico sob cinco sistemas de manejo. O delineamento experimental utilizado foi o de blocos ao acaso com quatro repetições. Os sistemas de manejo do solo utilizados foram: (a) plantio direto contínuo (PDC); (b) plantio direto com escarificação a cada três anos (PDSD); (c) plantio direto no verão com escarificação no outono/inverno (PDV); (d) preparo conservacionista: escarificador mais grade niveladora (PCEG), e (e) plantio convencional: arado de discos mais grade niveladora (PCAG). As amostras de solo foram coletadas em dois pontos por parcela nas profundidades de 0,0-0,07; 0,07-0,14 e 0,14-0,21 m. A densidade do solo, nas três profundidades avaliadas, apresentou valores superiores nos tratamentos com menor mobilização do solo (PDC e PDSD), enquanto a porosidade total e a macroporosidade apresentaram comportamento inverso. À exceção do PDV, os valores de densidade, porosidade total e volume de macroporos nos demais sistemas de manejo do solo, nos três anos consecutivos e nas três profundidades avaliadas, permaneceram praticamente constantes, não indicando tendência de adensamento no tempo. As produtividades das culturas da soja e milho não diferiram significativamente entre os sistemas de manejo utilizados, demonstrando que diferenças no estado estrutural do solo não comprometeram a produtividade dessas culturas. A cultura do trigo mostrou-se sensível ao estado estrutural do solo, com os sistemas de manejo do solo com maior mobilização (PCAG) proporcionando condições mais adequadas a esta cultura. Os resultados encontrados indicaram que a mobilização do solo todo ano ou a cada três anos nas áreas cultivadas sob sistema plantio direto não alterou significativamente a produção das culturas e os atributos físicos avaliados.

Relação de atributos do solo com a agregação de um Latossolo Vermelho sob sistemas de preparo e plantas de verão para cobertura do solo

O preparo de solo e as espécies vegetais que compõem o sistema de rotação de culturas têm expressivo efeito na qualidade física do solo, principalmente na estabilidade de agregados. Neste estudo, objetivou-se avaliar a estabilidade dos agregados de um solo cultivado com preparo reduzido (PR) e preparo convencional (PC) com utilização de plantas de cobertura. Dois experimentos foram efetuados em Chapecó (SC), num Latossolo Vermelho distroférrico em PR (1993-1998) e PC (1994-1998), nos quais foram avaliados cinco sistemas de cultura: milho + guandu anão; milho + mucuna cinza; milho + feijão-de-porco; milho + soja preta e milho isolado. O uso do solo degradou suas propriedades físicas, comparativamente ao sistema com mata nativa, reduziu o teor de C orgânico (CO) e a estabilidade dos agregados. As plantas de cobertura de verão aumentaram o teor de CO; entretanto, não modificaram o grau de floculação de argila e a estabilidade de agregados, quando comparadas às do sistema milho isolado. A recuperação de solos degradados por meio do uso de plantas de cobertura foi mais efetiva quando estas foram associadas ao preparo reduzido, evidenciando a importância de sistemas de manejo com baixo revolvimento e alto aporte de resíduos vegetais para aumentar o CO do solo.

Comportamento de atributos relacionados com a forma da estrutura de Latossolo Vermelho sob sistemas de preparo e plantas de cobertura

Os sistemas de preparo de solo e de culturas têm influência significativa na estrutura do solo e nos fluxos de água e ar. Este trabalho objetivou avaliar os efeitos do manejo do solo sobre as propriedades relacionadas com estrutura de um Latossolo Vermelho cultivado com milho intercalado com plantas de cobertura de verão. Dois experimentos foram realizados em Chapecó (SC), em preparo reduzido (PR), de 1993 a 1998, e preparo convencional (PC), de 1994 a 1998, nos quais foram avaliados três sistemas de cultura: milho + guandu anão, milho + mucuna cinza e milho isolado. Adjacente aos experimentos, foi avaliada uma mata nativa. Em comparação com a mata nativa, os sistemas de preparo modificaram a estrutura do solo, com aumento da densidade e da resistência do solo à penetração e redução da macroporosidade e da porosidade total. Após cinco anos de uso, o PR com milho isolado não recuperou as propriedades relacionadas com a forma da estrutura; entretanto, no sistema milho intercalado com mucuna cinza, notou-se aumento da macroporosidade, porosidade total e condutividade hidráulica saturada, bem como a redução da densidade do solo. Estas melhorias, advindas do uso de plantas de cobertura, não foram observadas no sistema de preparo convencional. O uso de culturas intercalares foi adequado para melhorar a qualidade física desse Latossolo Vermelho argiloso, especialmente pelo maior aporte de resíduos de culturas.