Sampling density to detect spatial dependence of potassium, calcium and magnesium in sandy soils
DOI:
https://doi.org/10.13083/reveng.v30i1.14048Palavras-chave:
Geostatistics, Semivariogram, Precision agricultureResumo
The sampling grid density for georeferenced soil collection must be large enough to allow the identification of the spatial dependence of attributes with representative accuracy of the cultivated area, but not large enough to make fertility mapping unfeasible. The objective of this study was to define, from the evaluation of geostatistical parameters obtained from a super dense soil sampling, an efficient grid for detecting the spatial dependence of potassium (K+), calcium (Ca2+), and magnesium (Mg2+) in a sandy soil. The experiment was conducted in a 3.2 hectare annatto crop (Bixa orellana L.), in 2017. The geostatistical grid consisted of 31 points per hectare, totaling 101 georeferenced points in an 18x18 m spacing. Soil was sampled at the depths of 0-0.20 m and 0.20-0.40 m. A strong spatial dependence was found for all soil attributes in both depths, while the semivariograms fitted to the spherical model with good coefficients of determination (R²) indicating a spatial correlation between the attributes. The range of spatial dependence was close to 100 m for all attributes in both layers. In sandy soils, an efficient sampling grid to detect the spatial dependence of K+, Ca2+ and Mg2+ must consider a semivariogram range of approximately 100 meters.
Downloads
Referências
ALVARES, C. A.; STAPE, J. L.; SENTELHAS, P. C.; GONÇALVES, J. L. de G.; SPAROVEK, G. Köppen’s climate classi?cation map for Brazil. Meteorologische Zeitschrift, Berlin, Amsterdam, v. 22, p. 711-728, 2013.
ANDRIOTTI, J. L. S. Fundamentos de estatística e geoestatística. São Leopoldo: UNISINOS, 2003.
ARTUR, A. G.; OLIVEIRA, D. P.; COSTA, M. C. G.; ROMERO, R. E.; SILVA, M. V. C.; FERREIRA, T. O. Variabilidade espacial dos atributos químicos do solo, associada ao microrrelevo. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, v. 44, n. 2, p. 141-149, 2014.
BARBOSA, D. F.; BOTTEGA, E. L.; VALENTE, D. S. M.; SANTOS, N. T.; GUIMARÃES, W. D. Delineation of homogeneous zones based on geostatistical models robust to outliers. Revista Caatinga, v. 32, n. 2, p. 472 – 481, 2019.
CAMBARDELLA, C. A.; MOORMAN, T. B.; PARKIN, T. B.; KARLEN, D. L.; NOVAK, J. M.; TURCO, R. F.; KONOPKA, A. E. Field-scale variability of soil properties in Central Iowa Soils. Soil Science Society American Journal, v. 58, n. 5, p. 1501-1511, 1994.
CARNEIRO, J. S. S.; SANTOS, A. C. M.; FIDELIS, R. R.; SILVA NETO, S. P.; SANTOS, A. C.; SILVA, R. R. Diagnóstico e manejo da variabilidade espacial da fertilidade do solo no cerrado do Piauí. Revista de Ciências Agroambientais, v. 14, n. 2, p. 1-11, 2016.
CARVALHO. P. S. M.; SILVA, S. A.; PAIVA, A. Q.; SODRÉ, G. A.; LIMA, J. S. S. Variabilidade espacial da fertilidade de um solo cultivado com cacaueiro. Revista Engenharia na Agricultura, v. 26, n. 2, p. 178-189, 2018.
CHERUBIN, M. R.; SANTI, A. L.; EITELWEIN, M. T.; AMADO, T. J. C.; SIMON, D. H.; DAMIAN; J. M. Dimensão da malha amostral para caracterização da variabilidade espacial de fósforo e potássio em Latossolo Vermelho. Pesq. agropec. bras., Brasília, v.50, n.2, p.168-177, 2015.
CORRÊA, M. F.; GADOTTI, G. I.; PINHEIRO, R. de M.; NADAL, A. P.; VERGARA, R. de O.; NAVROSKI, R.; SCHUCH, L. O. B. Variabilidade espacial do solo em produção de sementes de soja e seus componentes do rendimento. Diversitas Journal, v. 7, n. 2, 2022.
DALCHIAVON, F. C.; RODRIGUES, A. R.; LIMA, E. S.; LOVERA, L. H.; MONTANARI, R. Variabilidade espacial de atributos químicos do solo cultivado com soja sob plantio direto. Revista de Ciências Agroveterinárias, v. 16, n. 2, p. 144-154, 2017.
DIAS, M. J.; ALVES, S. M. F.; REIS, E. F.; OLIVEIRA, D. G. Probabilidade de ocorrência dos atributos químicos em um Latossolo sob plantio direto. Revista Caatinga, v. 28, n. 4, p. 181-189, 2015.
FERRAZ, G. A. S.; OLIVEIRA, M. S.; SILVA, F. M.; AVELAR, R. C.; SILVA, F. C.; FERRAZ, P. F. P. Methodology to determine the soil sampling grid for precision agriculture in a coffee field. DYNA (MEDELLÍN), v. 84, p. 316-325, 2017.
FIGUEIREDO, V. C.; SILVA, F. M.; SILVA, FERRAZ, G. A.; OLIVEIRA, M. S.; SANTOS, S. A. Development of a methodology to determine the best grid sampling in precision coffee growing. Coffee Science, v. 13, n. 3, p. 312–323, 2018.
FREITAS, J. R. B.; MOITINHO, M. R.; TEIXEIRA, D. de B.; BICALHO, E. da S.; DA SILVA, J. F.; SIQUEIRA, D. S.; PEREIRA, G. T. Soil factors influencing nematode spatial variability in soybean. Agronomy Journal, v. 109, n. 2, p. 610-619, 2017.
GAMMA DESIGN SOFTWARE. Geostatistics for environmental sciences. 7. ed. Plainwell: Gamma Design Software, 2004. 159 p.
GELAIN, E.; BOTTEGA, E. L.; MOTOMIYA, A. V. de A.; OLIVEIRA, Z. B. Variabilidade espacial e correlação dos atributos do solo com produtividade do milho e da soja. Pesquisas Agrárias e Ambientais, v. 9, n. 5, p. 536-543, 2021.
ISAAKS, E. H.; SRIVASTAVA, R. M. An introduction to applied geoestatistics. New York: Oxford University Press, 1989.
LEANDRO JUNIOR, E. F.; CUNHA, R. M. C.; NASCIMENTO, J. M.; ARCOVERDE, S. N. S.; SECRETTI, M. L. Variabilidade espacial de atributos químicos do solo a partir de diferentes malhas amostrais em duas safras agrícolas. Caderno de Ciências Agrárias, 2020.
LEITE, L. F. C.; FERREIRA, J. da S.; VELOSO, M. E. da C.; MOUSINHO, F. E. P.; ROCHA JUNIOR, A. F. Variabilidade espacial das frações da matéria orgânica do solo em área degradada sob recuperação. Revista Brasileira de Engenharia Agricultura e Ambiental, v. 19, n. 4, p. 394-401, 2015.
LIMA, F. V.; SILVINO, G. da S.; MELO, R. S. de S.; LIRA, E. C.; RIBEIRO, T. D. S. Variabilidade espacial de atributos físicos do solo em área de encosta sob processo de degradação. Revista Caatinga, v. 28, n. 4, p. 53-63, 2015.
LIMA, E. S.; SOUZA, Z. M.; MONTANARI, R.; LOVERA, R. H.; TORRES, J. L. R.; ESTEBAN, D. A. A.; OLIVEIRA, I. N.; BARTIERES, E. M. M. Spatial and temporal variability of soil and plant attributes after application of cellulose residue. Revista Brasileira de Ciências Agrárias, Recife, v. 13, n. 4, 2018.
MATIAS, S. S. R.; NÓBREGA, J. C. A.; NÓBREGA, R. S. A.; ANDRADE, F. R.; BAPTISTEL, A. C. Variabilidade espacial de atributos químicos em Latossolo cultivado de modo convencional com soja no cerrado piauiense. Revista Agro@mbiente On-line, v. 9, n. 1, p. 17- 26, 2015.
MATIAS, S. S. R.; MATOS, A. P.; LANDIM, J. S. P.; FEITOSA, S. F.; ALVES, M. A. B.; SILVA, R. L. Recomendação de calagem com base na variabilidade espacial de atributos químicos do solo no Cerrado brasileiro. Revista de Ciências Agrárias, v. 42, n. 4, p. 896-907, 2019.
MOLIN, J. P.; AMARAL, L. R. do; COLAÇO, A. F. Agricultura de precisão. São Paulo: Oficina de Textos, 2015.
MONTANARI, R.; SOUZA, G. S. A.; PEREIRA, G. T.; MARQUES JUNIOR, J.; SIQUEIRA, D. S.; SIQUEIRA, G. M. The use of scaled semivariograms to plan soil sampling in sugarcane fields. Precision Agriculture, v. 13, p. 542?552, 2012.
NANNI, M. R.; POVH, F. P.; DAMATTÊ, J. A. M.; OLIVEIRA, R. B.; CHICATI, M. L.; CEZAR, E. Optimum size in grid soil sampling for variable rate application in site?specific management. Scientia Agricola, v. 68, p. 386?392, 2011.
NOETZOLD, R.; SILVA, L. M.; SCHONINGER, E. L.; TOMÉ, P. C. D.; ALVES, M. C. Variabilidade espacial e temporal de atributos químicos do solo durante cinco safras. Revista Brasilera de Geomática, v. 6, n. 4, p. 328-345, 2018.
OLIVEIRA, I. R.; TEIXEIRA, D. de B.; PANOSSO, A. R.; CAMARGO, L. A.; MARQUES JÚNIOR, J.; PEREIRA, G. T. Modelagem geoestatística das incertezas da distribuição espacial do fósforo disponível no solo, em área de cana-de-açúcar. Revista Brasileira de Ciência do Solo, v. 37, p. 1481-1491, 2013.
PIMENTEL-GOMES, F. Curso de estatística experimental. 15. ed. Piracicaba: Fealq, 2009.
RAIJ, B. V.; ANDRADE, J. C.; CANTARELLA, H.; QUAGGIO, J. A. Análise química para avaliação da fertilidade de solos tropicais. Campinas: Instituto Agronômico de Campinas, 2001.
RIBEIRO, L. da S.; OLIVEIRA, I. R.; DANTAS, J. S.; SILVA, C. V.; SILVA, G. B.; AZEVEDO, J. R. Variabilidade espacial de atributos físicos de solo coeso sob sistemas de manejo convencional e de plantio direto. Pesquisa Agropecuária Brasileira, v. 51, n. 9, p. 1699-1702, 2016.
SANTOS, D. Uma introdução ao semivariograma: e sua importância dentro da geoestatística. In: SINAGGET e SEMAGEO, 1 e 34., 2018, Londirna. Anais [...]. Londrina: UEL, 2018, p. 539-549.
SANTOS, H. G.; JACOMINE, P. K. T.; DOS ANJOS, L. H. C.; DE OLIVEIRA, V. A.; LUMBRERAS, J. F.; COELHO, M. R.; ALMEIDA, J. A.; ARRUDA FILHO, J. C.; OLIVEIRA, J. B.; CUNHA, T. J. F. Sistema brasileiro de classificação de solos. 5. ed. rev. Brasília: Embrapa, 2018.
SANTOS, E. O. de J.; GONTIJO, I.; SILVA, M. B.; DRUMOND NETO, A. P. Variabilidade espacial de macronutrientes em uma lavoura de café conilon no Norte do Espírito Santo. Revista Ciência Agronômica, v. 46, n. 3, p. 469-476, 2015.
SANTOS JÚNIOR, A. B.; SILVEIRA JÚNIOR, O.; LIMA, I. C. S.; NUNES, M. E.; SANTOS, A. C.; FARIA, A. F. G. Variabilidade espacial dos atributos químicos do solo sob diferentes usos agrícolas no ecótono Cerrado-Amazônia. Agri-Environmental Sciences, v.7, n.1 2021.
SANTOS, S. C. C. C.; PEREIRA, L. M.; NASCIMENTO, J. M.; SECRETTI, M. L. Correlação da produtividade da soja com os atributos químicos do solo e o NDVI. Revista Brasileira de Agropecuária Sustentável, v. 11, n. 01, 2021.
SCHLOTZHAVER, S. D.; LITTELL, R. C. SAS System for elementary statistical analysis. 2. ed. Cary: SAS, 1997.
SHAPIRO, S. S.; WILK, M. B. An analysis of variance test for normality (complete samples). Biometrika, v. 52, p. 591-611, 1965.
SILVA, E. R. O.; PEREIRA, M. G.; BARROS, M. M.; SILVA, G. O.; VAZ, A. F. de S.; SILVA JÚNIOR, L. C. Intensidades amostrais para análise geoestatística da acidez de solo em produção orgânica de banana ‘Princesa’. Braz. J. of Develop., v. 6, n. 3, 2020.
SILVA, J. S.; SILVA, E. F. F.; SIQUEIRA, G. M.; SILVA, G. F.; SOUZA, D. H. S. Spatial continuity of electrical conductivity, soil water content and texture on a cultivated area with cane sugar. Revista Caatinga, v. 31, n. 2, p. 434-445, 2018.
SOUSA, D. M. G.; LOBATO, E. (ed.). Cerrado: correção do solo e adubação. 2. ed. Brasília: Embrapa Informação Tecnológica, 2004.
SOUZA, Z. M.; SOUZA, G. S.; MARQUES JÚNIOR, J.; PEREIRA, G. T. Número de amostras na análise geoestatística e na krigagem de mapas de atributos do solo. Ciência Rural, v. 44, p. 261?268, 2014.
STAMPER, D. J.; AGOURIDIS, C. T.; EDWARDS, D. R.; PURSCHWITZ, M. A. Effect of soil sampling density and landscape features on soil test phosphorus. Applied Engineering in Agriculture, v. 30, p. 773?781, 2014.
STEPIEN, M.; GOZDOWSKI, D.; SAMBORSKI, S. A case study on the estimation accuracy of soil properties and fertilizer rates for different soil?sampling grids. Journal of Plant Nutrition and Soil Science, v. 176, p. 57?68, 2013.
Downloads
Publicado
Como Citar
Edição
Seção
Licença
Copyright (c) 2022 Revista Engenharia na Agricultura - REVENG
Este trabalho está licenciado sob uma licença Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.
Autores que publicam nesta revista concordam com os seguintes termos:
O(s) autor(es) autoriza(m) a publicação do texto na da revista;
O(s) autor(es) garantem que a contribuição é original e inédita e que não está em processo de avaliação em outra(s) revista(s);
A revista não se responsabiliza pelas opiniões, ideias e conceitos emitidos nos textos, por serem de inteira responsabilidade de seu(s) autor(es);
É reservado aos editores o direito de proceder a ajustes textuais e de adequação às normas da publicação.
A partir da submissão, o autor estará cedendo integralmente seus direitos patrimoniais da obra à publicação, permanecendo detentor de seus direitos morais (autoria e identificação na obra) e de acordo com a Licença Creative Commons, CC BY-NC.
Esta obra está licenciada com uma Licença 