RESUMO

The infiltration of water in the soil, and its variation in space, is essential to establish the irrigation schedule for crops and to evaluate the possible degrading effects on the soil. The objective was to develop an integrated processing methodology in Rstudio to identify the spatial variability of the accumulated infiltration, in two phases related to pea crops. Field sampling was carried out on a rectangular mesh with 48 points per moment, using double infiltrometer rings. The data were evaluated by means of geostatistical tools adjusted with programming code in Rstudio, defining the relationships between the magnitudes of the accumulated infiltration, for different test instants, without the need to make statistical adjustments to the normality of variables, discriminated over a period between 1 and 80 minutes. The results suggest the existence of spatial variability of the accumulated infiltration in the two evaluated phases, considering that most of the analyzed data were adjusted to multiple variance models, maintaining a degree of spatial dependence, and validating the effectiveness of the adjusted methodology developed and implemented. The spatial relationships were corroborated by means of contour maps, where the spatial variation of the accumulated infiltration between the two identified cultivation moments was observed. The reliability of the interpolation by the Ordinary Kriging method was verified by generating variance maps, establishing the degree of homogeneity of the interpolation. The variability of infiltration confirms the validity of the adjusted methodology implemented.

La infiltración del agua en el suelo y su variación espacial es fundamental para establecer la programación de riego en los cultivos y evaluar los posibles efectos degradativos en el suelo. El objetivo fue desarrollar una metodología de procesamiento integrado en Rstudio, para identificar la variabilidad espacial de la infiltración acumulada, en dos fases para un cultivo de arveja. El muestreo de campo se adelantó sobre una malla rectangular georreferenciada con 48 puntos, por cada momento, utilizando anillos infiltrómetros dobles. Los datos fueron evaluados por medio de herramientas geoestadísticas, ajustadas con código de programación en Rstudio, definiendo las relaciones entre las magnitudes de la infiltración acumulada, para diferentes instantes de prueba, sin la necesidad de realizar ajustes estadísticos de normalidad de variables, discriminados en un periodo entre 1 y 80 minutos. Los resultados sugieren la existencia de variabilidad espacial de la infiltración acumulada en las dos fases evaluadas, considerando que, la mayoría de los datos analizados, se ajustaron a múltiples modelos de semivarianza, manteniendo grados de dependencia espacial, particularmente, respecto al máximo valor acumulado de infiltración, validando la eficacia de la metodología ajustada. Las relaciones espaciales fueron corroboradas con mapas de contorno, en donde se observó la variación espacial de la infiltración acumulada entre los momentos de cultivo identificados. La confiabilidad de la interpolación por el método Kriging ordinario, se verificó mediante la generación mapas de varianza, estableciendo el grado de homogeneidad de la interpolación. La variabilidad de la infiltración confirma la validez de la metodología ajustada implementada.

RESUMO

The sustainable management of water and soil resources for agricultural purposes is related to the ability to store and mobilize available water for crops, particularly under a spatial analysis. The objective of the study was to design and evaluate a methodology for spatial analysis of resistance to soil penetration and infiltration on loamy-clay textures. The basic methodological principles included sampling grid planning, data capture at defined points, data fitting to empirical models, data processing, and spatial representation. A defining moment was evaluated for an established feijoa crop with permanent production. With a georeferenced rectangular sampling grid of 40m x 40m, an area of 1.36 ha was covered. Penetration resistance was measured with a penetrometer, covering 4 depths per node (sampled point). Infiltration was evaluated with ring infiltrometers. The results allowed validation of the methodology implemented through a single processing environment through RStudio. Resistance to penetration sensitively affected the variation in infiltration rates, adjusting planning activities for irrigation activities. The methodological proposal was designed to reduce processing times and graphic responses, tabulated, and integrated with a single script in the R tool, compared to traditional geostatistical techniques, which articulate the implementation of multiple tools for the generation of results.

La gestión sostenible de los recursos agua y suelo, con fines agrícolas, tiene relación con la capacidad para almacenar y movilizar agua disponible para los cultivos, particularmente, bajo un análisis espacial. El objetivo del estudio fue diseñar y evaluar una metodología de análisis espacial de la resistencia a la penetración e infiltración del suelo sobre texturas franco-arcillosas. Los principios básicos metodológicos incluyeron planificación de grilla de muestreo, captura de datos en puntos definidos, ajuste de datos a modelos empíricos, procesamiento y representación espacial de datos. Se evaluó un momento definido para un cultivo de feijoa establecido con producción permanente. Con una grilla de muestreo rectangular georreferenciada de 40m x 40m, se abarcó una superficie de 1,36 ha. La resistencia a penetración, se midió con un penetrómetro, cubriendo 4 profundidades por nodo (punto muestreado). La infiltración fue evaluada con anillos infiltrómetros. Los resultados permitieron validar la metodología implementada, mediante un entorno de procesamiento único, a través de RStudio. La resistencia a la penetración afectó sensiblemente la variación en las tasas de infiltración, ajustando actividades de planeación de actividades de riego. La propuesta metodológica fue diseñada para disminuir tiempos de procesamiento y respuestas gráficas, tabuladas e integradas en un único script en la herramienta R, comparado con técnicas tradicionales geoestadísticas, que articulan la implementación de múltiples herramientas para la generación de resultados.

RESUMO

O objetivo deste estudo foi gerar informações por meio da análise de variabilidade, dada estrutura de dependência espacial e da correlação linear de atributos físicos e químicos do solo, a fim de auxiliar no planejamento de atividades agrícolas em seis cidades na província de El Oro, Equador. As coletas de amostras do solo foram realizadas a cada dois quilômetros em forma de grade com pequenas mudanças no campo com trado tipo holandês e GPS para georreferenciamento, na profundidade de 0-0,20 m, totalizando assim 368 pontos na malha amostral. Foram avaliados atributos químicos e físicos dos solos de seis municípios na província de El Oro: Huaquillas, Machala, Chilla, Atahualpa, Portovelo e Las Lajas. A amostragem foi realizada em cada cidade, ou seja, não houve amostram entre elas. As distâncias entre as cidades foram de 20.000 km até 180.000 km. Cada atributo do solo foi submetido a uma análise descritiva inicial, geoestatística e matriz de correlação linear simples. Apenas o pH e areia apresentaram coeficiente de variação considerado “alto”(22,02% e 25,42%), sendo que os outros atributos apresentaram variação “muito alta”. A maioria dos semivariogramas foram ajustados ao modelo esférico. O maior alcance foi indicado pelo magnésio(41.500 m) e o menor pelo cobre(7.740 m). O par Mg versus soma de bases foi a maior correlação linear dentre todos os atributos analisados. O pH se destacou com maior correlação linear entre os outros atributos químicos do solo e suas zonas específicas de manejo. Tendo em vista a grande variação taxonômica do solo, tipos climáticos, culturas utilizadas e manejo adotado, é recomendado uma análise específica em cada cidade para melhores recomendações agrícolas.

The objective of this study was to generate information through the analysis of variability and given structure of spatial dependence as well as the linear correlation of physical and chemical attributes of the soil, in order to assist in the planning of agricultural activities in six cities in the province of El Oro, Ecuador. The soil sample collections were carried out every two kilometers in the form of a grid with small changes in the field with a Dutch-type auger and GPS for georeferencing, with a depth of 0-0.20 m, thus totaling 368 points in the sample grid. Chemical and physical attributes of six municipalities in the province of El Oro were evaluated: Huaquillas, Machala, Chilla, Atahualpa, Portovelo and Las Lajas. The sampling was carried out in each city, but notbetween them. Distances between cities were 20,000 km to 180,000 km. Each soil attribute was subjected to an initial descriptive analysis, geostatistics and simple linear correlation matrix. Only pH and sand showed a high variation coefficient (22.02% and 25.42%) and all other attributes showed very high variation. Most of the semivariograms were adjusted to the spherical model. The longest range was indicated by magnesium (41,500 m) and the shortest by copper (7,740 m). The Mg pair versus sum of bases was the highest linear correlation among all the analyzed attributes. The pH stood out with a greater linear correlation between the other chemical attributes of the soil and its specific management zones. In view of the great taxonomic variation of the soil, climatic types, cultures used and management adopted, a specific analysis in each city is recommended for better agricultural recommendations.

Assuntos

RESUMO

O objetivo deste estudo foi gerar informações por meio da análise de variabilidade, dada estrutura de dependência espacial e da correlação linear de atributos físicos e químicos do solo, a fim de auxiliar no planejamento de atividades agrícolas em seis cidades na província de El Oro, Equador. As coletas de amostras do solo foram realizadas a cada dois quilômetros em forma de grade com pequenas mudanças no campo com trado tipo holandês e GPS para georreferenciamento, na profundidade de 0-0,20 m, totalizando assim 368 pontos na malha amostral. Foram avaliados atributos químicos e físicos dos solos de seis municípios na província de El Oro: Huaquillas, Machala, Chilla, Atahualpa, Portovelo e Las Lajas. A amostragem foi realizada em cada cidade, ou seja, não houve amostram entre elas. As distâncias entre as cidades foram de 20.000 km até 180.000 km. Cada atributo do solo foi submetido a uma análise descritiva inicial, geoestatística e matriz de correlação linear simples. Apenas o pH e areia apresentaram coeficiente de variação considerado “alto”(22,02% e 25,42%), sendo que os outros atributos apresentaram variação “muito alta”. A maioria dos semivariogramas foram ajustados ao modelo esférico. O maior alcance foi indicado pelo magnésio(41.500 m) e o menor pelo cobre(7.740 m). O par Mg versus soma de bases foi a maior correlação linear dentre todos os atributos analisados. O pH se destacou com maior correlação linear entre os outros atributos químicos do solo e suas zonas específicas de manejo. Tendo em vista a grande variação taxonômica do solo, tipos climáticos, culturas utilizadas e manejo adotado, é recomendado uma análise específica em cada cidade para melhores recomendações agrícolas.(AU)

The objective of this study was to generate information through the analysis of variability and given structure of spatial dependence as well as the linear correlation of physical and chemical attributes of the soil, in order to assist in the planning of agricultural activities in six cities in the province of El Oro, Ecuador. The soil sample collections were carried out every two kilometers in the form of a grid with small changes in the field with a Dutch-type auger and GPS for georeferencing, with a depth of 0-0.20 m, thus totaling 368 points in the sample grid. Chemical and physical attributes of six municipalities in the province of El Oro were evaluated: Huaquillas, Machala, Chilla, Atahualpa, Portovelo and Las Lajas. The sampling was carried out in each city, but notbetween them. Distances between cities were 20,000 km to 180,000 km. Each soil attribute was subjected to an initial descriptive analysis, geostatistics and simple linear correlation matrix. Only pH and sand showed a high variation coefficient (22.02% and 25.42%) and all other attributes showed very high variation. Most of the semivariograms were adjusted to the spherical model. The longest range was indicated by magnesium (41,500 m) and the shortest by copper (7,740 m). The Mg pair versus sum of bases was the highest linear correlation among all the analyzed attributes. The pH stood out with a greater linear correlation between the other chemical attributes of the soil and its specific management zones. In view of the great taxonomic variation of the soil, climatic types, cultures used and management adopted, a specific analysis in each city is recommended for better agricultural recommendations.(AU)

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Geostatistics is the main technique used to efficiently determine spatial variability. The objective of this study was to evaluate the applicability of the principles of geostatistics in the use of semivariograms elaborated through parametric monitoring and the assumption automatically made by software in the map preparation of soil chemical attributes. Available phosphorus (P), potassium (K+), calcium (Ca²+), magnesium (Mg²+), base saturation (V%), sulfur (SO4²-), and pH were compared from the soil chemical attributes of 60 samples of a Typical Oxisol collected at a 0-20 cm depth and a distance of 300 m betweenthe points. The maps were compared using error matrices and evaluated by the Global Accuracy (GA), Kappa (K), and Tau (T) indexes. The parameterized semivariograms and the automatic software model assumption did not present a high coincidence for the available P and Mg²+, making it necessary to adjust the semivariogram variables in the spatial analysis as a function of the outliers, sum of squares of residuals, coefficient of determination, and cross-validation to better represent the variability of the data and thus avoid distortions of the sample point range that would affect the adequate representativeness of the attributes, which contrasts with the automatic model generated by the software.

A geoestatística é uma das principais técnicas utilizadas para determinar a variabilidade espacial dos atributos do solo. O objetivo deste trabalho foi comparar o uso de semivariogramas elaborados através do acompanhamento paramétrico da geoestatística e seu pressuposto modelo realizado automaticamente por software na confecção dos mapas de fertilidade do solo. Foram comparados os mapas dos valores de pH, fósforo (P), potássio (K+), cálcio (Ca²+), magnésio (Mg²+), enxofre (SO4²-) e saturação por bases (V%), provenientes de 60 amostras coletadas de área de Latossolo Vermelho Distrófico coletadas na profundidade 0-20 cm e malha de 300 m de distância entre os pontos. Os mapas foram comparados por matrizes de erro e avaliadas pelos índices Exatidão Global, Kappa e Tau. O uso de semivariogramas parametrizados e seu pressuposto modelo automático do software não apresentaram alta coincidência para os teores de P disponível e Mg²+, sendo necessário ajustes das variáveis dos semivariogramas na análise espacial em função dos outliers, soma dos quadrados dos resíduos, coeficiente de determinação e validação cruzada para melhor representação da variabilidade dos dados e assim, evitar distorções do alcance do ponto amostral para uma boa representatividade dos atributos estudados, o que contraria o modelo automático gerado pelo software.

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Geostatistics is the main technique used to efficiently determine spatial variability. The objective of this study was to evaluate the applicability of the principles of geostatistics in the use of semivariograms elaborated through parametric monitoring and the assumption automatically made by software in the map preparation of soil chemical attributes. Available phosphorus (P), potassium (K+), calcium (Ca²+), magnesium (Mg²+), base saturation (V%), sulfur (SO4²-), and pH were compared from the soil chemical attributes of 60 samples of a Typical Oxisol collected at a 0-20 cm depth and a distance of 300 m betweenthe points. The maps were compared using error matrices and evaluated by the Global Accuracy (GA), Kappa (K), and Tau (T) indexes. The parameterized semivariograms and the automatic software model assumption did not present a high coincidence for the available P and Mg²+, making it necessary to adjust the semivariogram variables in the spatial analysis as a function of the outliers, sum of squares of residuals, coefficient of determination, and cross-validation to better represent the variability of the data and thus avoid distortions of the sample point range that would affect the adequate representativeness of the attributes, which contrasts with the automatic model generated by the software.(AU)

A geoestatística é uma das principais técnicas utilizadas para determinar a variabilidade espacial dos atributos do solo. O objetivo deste trabalho foi comparar o uso de semivariogramas elaborados através do acompanhamento paramétrico da geoestatística e seu pressuposto modelo realizado automaticamente por software na confecção dos mapas de fertilidade do solo. Foram comparados os mapas dos valores de pH, fósforo (P), potássio (K+), cálcio (Ca²+), magnésio (Mg²+), enxofre (SO4²-) e saturação por bases (V%), provenientes de 60 amostras coletadas de área de Latossolo Vermelho Distrófico coletadas na profundidade 0-20 cm e malha de 300 m de distância entre os pontos. Os mapas foram comparados por matrizes de erro e avaliadas pelos índices Exatidão Global, Kappa e Tau. O uso de semivariogramas parametrizados e seu pressuposto modelo automático do software não apresentaram alta coincidência para os teores de P disponível e Mg²+, sendo necessário ajustes das variáveis dos semivariogramas na análise espacial em função dos outliers, soma dos quadrados dos resíduos, coeficiente de determinação e validação cruzada para melhor representação da variabilidade dos dados e assim, evitar distorções do alcance do ponto amostral para uma boa representatividade dos atributos estudados, o que contraria o modelo automático gerado pelo software.(AU)

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Geostatistics is a tool that can be used to produce maps with the distribution of nutrients essential for the development of plants. Therefore, the present study aimed to analyze the spatial variation in chemical attributes of soils under oil palm cultivation in agroforestry systems in the eastern Brazilian Amazon, and their spatial dependence pattern. Sixty spatially standardized and georeferenced soil samples were collected at each of three sampling sites (DU1, DU2, and DU3) at 0-20 cm depth. Evaluated soil chemical attributes were pH, Al3+, H+Al, K+, Ca2+, Mg2+, cation exchange capacity (CEC), P, and organic matter (OM). The spatial dependence of these variables was evaluated with a semivariogram analysis, adjusting three theoretical models (spherical, exponential, and Gaussian). Following analysis for spatial dependence structure, ordinary kriging was used to estimate the value of each attribute at non-sampled sites. Spatial correlation among the attributes was tested using cokriging of data spatial distribution. All variables showed spatial dependence, with the exception of pH, in one sampling site (DU3). Highest K+, Ca2+, Mg2+, and OM levels were found in the lower region of two sampling sites (DU1 and DU2). Highest levels of Al3+ and H+Al levels were observed in the lower region of sampling site DU3. Some variables were correlated, therefore cokriging proved to be efficient in estimating primary variables as a function of secondary variables. The evaluated attributes showed spatial dependence and correlation, indicating that geostatistics may contribute to the effective management of agroforestry systems with oil palm in the Amazon region.(AU)

A geoestatística é uma ferramenta utilizada para produzir mapas de distribuição de nutrientes essenciais para o desenvolvimento das plantas. O presente estudo teve como objetivo analisar a variação espacial dos atributos químicos do solo sob cultivo de dendê em sistemas agroflorestais na Amazônia Oriental brasileira, e seu padrão de dependência espacial. Sessenta amostras de solo espacialmente padronizadas e georreferenciadas foram coletadas em cada um de três locais de amostragem (UD1, UD2 e UD3), na profundidade de 0-20 cm. Os atributos químicos do solo avaliados foram: pH, Al3+, H+Al, K+, Ca2+, Mg2+, capacidade de troca catiônica do solo (CTC), P e matéria orgânica (MO). A dependência espacial dos atributos foi avaliada com análise semivariográfica, ajustando-se três modelos teóricos (esférico, exponencial e gaussiano). Após a análise de dependência espacial, a krigagem ordinária foi empregada para estimar os valores de cada atributo em locais não amostrados. A correlação espacial entre os atributos foi testada utilizando a cokrigagem para espacialização dos dados. Todas as variáveis mostraram dependência espacial, exceto pH em UD3. Os maiores teores de K+, Ca2+, Mg2+ e MO foram encontrados na região mais baixa da paisagem, em UD1 e UD2. Os maiores teores de Al3+ e H+Al foram observados na região mais baixa da paisagem, em UD3. Algumas variáveis foram correlacionadas, portanto a cokrigagem mostrou-se eficiente na estimativa das variáveis primárias em função das secundárias. Os atributos avaliados mostraram dependência e correlação espacial, indicando que a geoestatística pode contribuir para o manejo efetivo de sistemas agroflorestais com dendê na região amazônica.(AU)

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Geostatistics is a tool that can be used to produce maps with the distribution of nutrients essential for the development of plants. Therefore, the present study aimed to analyze the spatial variation in chemical attributes of soils under oil palm cultivation in agroforestry systems in the eastern Brazilian Amazon, and their spatial dependence pattern. Sixty spatially standardized and georeferenced soil samples were collected at each of three sampling sites (DU1, DU2, and DU3) at 0-20 cm depth. Evaluated soil chemical attributes were pH, Al3+, H+Al, K+, Ca2+, Mg2+, cation exchange capacity (CEC), P, and organic matter (OM). The spatial dependence of these variables was evaluated with a semivariogram analysis, adjusting three theoretical models (spherical, exponential, and Gaussian). Following analysis for spatial dependence structure, ordinary kriging was used to estimate the value of each attribute at non-sampled sites. Spatial correlation among the attributes was tested using cokriging of data spatial distribution. All variables showed spatial dependence, with the exception of pH, in one sampling site (DU3). Highest K+, Ca2+, Mg2+, and OM levels were found in the lower region of two sampling sites (DU1 and DU2). Highest levels of Al3+ and H+Al levels were observed in the lower region of sampling site DU3. Some variables were correlated, therefore cokriging proved to be efficient in estimating primary variables as a function of secondary variables. The evaluated attributes showed spatial dependence and correlation, indicating that geostatistics may contribute to the effective management of agroforestry systems with oil palm in the Amazon region.

A geoestatística é uma ferramenta utilizada para produzir mapas de distribuição de nutrientes essenciais para o desenvolvimento das plantas. O presente estudo teve como objetivo analisar a variação espacial dos atributos químicos do solo sob cultivo de dendê em sistemas agroflorestais na Amazônia Oriental brasileira, e seu padrão de dependência espacial. Sessenta amostras de solo espacialmente padronizadas e georreferenciadas foram coletadas em cada um de três locais de amostragem (UD1, UD2 e UD3), na profundidade de 0-20 cm. Os atributos químicos do solo avaliados foram: pH, Al3+, H+Al, K+, Ca2+, Mg2+, capacidade de troca catiônica do solo (CTC), P e matéria orgânica (MO). A dependência espacial dos atributos foi avaliada com análise semivariográfica, ajustando-se três modelos teóricos (esférico, exponencial e gaussiano). Após a análise de dependência espacial, a krigagem ordinária foi empregada para estimar os valores de cada atributo em locais não amostrados. A correlação espacial entre os atributos foi testada utilizando a cokrigagem para espacialização dos dados. Todas as variáveis mostraram dependência espacial, exceto pH em UD3. Os maiores teores de K+, Ca2+, Mg2+ e MO foram encontrados na região mais baixa da paisagem, em UD1 e UD2. Os maiores teores de Al3+ e H+Al foram observados na região mais baixa da paisagem, em UD3. Algumas variáveis foram correlacionadas, portanto a cokrigagem mostrou-se eficiente na estimativa das variáveis primárias em função das secundárias. Os atributos avaliados mostraram dependência e correlação espacial, indicando que a geoestatística pode contribuir para o manejo efetivo de sistemas agroflorestais com dendê na região amazônica.

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The main purpose of this article was to evaluate the behavior and relationship of the range and components of SDI (Spatial Dependence Index) in general and in function of field factors such as soil types, type of attribute and soil layers. This evaluation was based on real data collected in national journals. It was noticed that the parameter range, in general and for different field factors, presented asymmetric positive behavior. The components of the SDI showed approximately symmetrical behavior. The SDI can capture the range behavior more intensely (the spatial variability behavior in the horizontal direction of the semivariogram), and, in a less intense way, the behavior of the contribution and sill parameters (the spatial dependence behavior in the vertical direction of the semivariogram). Thus, the SDI describes the behavior of spatial dependence of the total set of aspects of the semivariogram.(AU)

O objetivo deste artigo foi avaliar o comportamento e o relacionamento do alcance e dos componentes do IDE (Índice de Dependência Espacial) em geral e em função de fatores de campo, tais como tipos de solo, tipo de atributo e profundidades de solo. Esta avaliação foi baseada em dados reais coletados em periódicos nacionais. Foi observado que o parâmetro alcance, em geral, e para diferentes fatores de campo, apresentou comportamento de assimetria positiva. Os componentes do IDE apresentaram comportamento aproximadamente simétrico. O IDE consegue captar, de forma mais intensa, o comportamento do alcance (o comportamento da variabilidade espacial no sentido horizontal do semivariograma), e, de forma menos intensa, o comportamento dos parâmetros contribuição e patamar (o comportamento da dependência espacial no sentido vertical do semivariograma). Assim, o IDE descreve o comportamento de dependência espacial de toda a gama de aspectos do semivariograma.(AU)

RESUMO

ABSTRACT: The main purpose of this article was to evaluate the behavior and relationship of the range and components of SDI (Spatial Dependence Index) in general and in function of field factors such as soil types, type of attribute and soil layers. This evaluation was based on real data collected in national journals. It was noticed that the parameter range, in general and for different field factors, presented asymmetric positive behavior. The components of the SDI showed approximately symmetrical behavior. The SDI can capture the range behavior more intensely (the spatial variability behavior in the horizontal direction of the semivariogram), and, in a less intense way, the behavior of the contribution and sill parameters (the spatial dependence behavior in the vertical direction of the semivariogram). Thus, the SDI describes the behavior of spatial dependence of the total set of aspects of the semivariogram.

RESUMO: O objetivo deste artigo foi avaliar o comportamento e o relacionamento do alcance e dos componentes do IDE (Índice de Dependência Espacial) em geral e em função de fatores de campo, tais como tipos de solo, tipo de atributo e profundidades de solo. Esta avaliação foi baseada em dados reais coletados em periódicos nacionais. Foi observado que o parâmetro alcance, em geral, e para diferentes fatores de campo, apresentou comportamento de assimetria positiva. Os componentes do IDE apresentaram comportamento aproximadamente simétrico. O IDE consegue captar, de forma mais intensa, o comportamento do alcance (o comportamento da variabilidade espacial no sentido horizontal do semivariograma), e, de forma menos intensa, o comportamento dos parâmetros contribuição e patamar (o comportamento da dependência espacial no sentido vertical do semivariograma). Assim, o IDE descreve o comportamento de dependência espacial de toda a gama de aspectos do semivariograma.

RESUMO

RESUMO O objetivo deste trabalho foi analisar os dados de atributos geoquímicos a fim de verificar sua estacionaridade e correlacionar a normalidade estatística com o uso da técnica de krigagem ordinária. A escolha da krigagem ordinária como método geoestatístico aplicado ao trabalho deve-se ao fato de essa ser aconselhada para a realização de estudos em áreas onde existam dados com variáveis que possam apresentar dependência espacial, como é o caso das variáveis geoquímicas, e por ser indicada para dados que apresentam estacionaridade. A metodologia utilizada para a realização desta pesquisa envolveu, além da revisão de literatura, a obtenção de dados dos metais-traço (Cu, Zn, Mn, Fe, Cr e Pb) extraídos parcialmente de amostras superficiais (0 a 10 cm) de solos e sedimentos coletados em campo. Também foram determinados os valores de pH, salinidade, nitrogênio total, fósforo, matéria orgânica e granulometria. Foram conduzidas análises estatísticas, construções de semivariogramas, aplicação da krigagem ordinária e, por fim, validação cruzada para medir a incerteza da medição prévia dos dados. Neste trabalho, por meio dos variogramas, comprovou-se que, apesar de os dados não serem normais, eles apresentaram estacionaridade. Além disso, o parâmetro da estatística descritiva que mais possui correlação direta com a krigagem ordinária é a variância.

ABSTRACT The aim of this work was to analyze geochemical data in order to check their stationarity and to correlate the statistical normality using the ordinary kriging technique. The ordinary kriging technique was chosen as the geostatistical method applied to work because such technique is advised for studies in areas where there are data with variables that might present spatial dependence, like the geochemical variables, and also because it is indicated for data presenting stationarity. The methodology used for this research involved, besides literature review, data collection of trace metals (Cu, Zn, Mn, Fe, Cr and Pb) that were partially extracted from surface samples (0 to 10 cm) of soils and sediments collected in the field. We also determined the values of pH, salinity, total nitrogen, phosphorus, organic matter and particle size. Statistical analyzes, semivariogram development, ordinary kriging use and, lastly, cross validation were performed to measure the uncertainty of the previous measurement of data. It was found, in this work, by means of the variograms that although data were ordinary, they showed stationarity. In addition, the parameter of descriptive statistics that mostly correlates directly with the ordinary kriging is variance.

RESUMO

El uso de técnicas geoestadísticas permite conocer la variabilidad de las propiedades de los suelos y facilita la interpretación, la predicción y la toma de decisiones. Con el fin de establecer el impacto del manejo que se le ha dado a la granja Tunguavita, se realizó un transecto, en el cual, se tomaron 85 puntos de muestreo, que se encontraban en un zona de bosque, dedicada a pastos y a explotación equina. Se determinaron las relaciones de masa-volumen, las humedades en profundidad y las resistencias a la penetración a dos profundidades. La aireación fue la relación de masa- volumen que presentó el mayor coeficiente de variación, lo que implica un manejo diferente a lo largo del transecto evaluado. La densidad real y la porosidad tienen una baja dispersión en el espacio. Las densidades aparente y real, la porosidad, la aireación y la relación de vacíos tuvieron un rango superior a 1000m. Los muestreos para la resistencia a la penetración y las humedades medidas con TDR, se deberían hacer cada 600m. La resistencia a la penetración mostró ser inversamente proporcional al contenido de humedad en el suelo. Las variables medidas se correlacionan en dos grupos: el primero, asocia a las densidades con las humedades medidas a diferentes profundidades y, el segundo grupo, relaciona la resistencia a la penetración a 15cm con la medida a 30cm. La resistencia a la penetración es un buen indicador de la compactación del suelo y del manejo agropecuario que se da en la granja Tunguavita.

The use ofgeostatistical techniques allows to find the variability of soil properties and also facilitates interpretation, prediction and decision making. Therefore, in order to establish the impact of management that has been given to the farm Tunguavita, a transect was conducted in which 85 sample points were taken, located found in a wooded area, an area devoted to pasture, and an area of equine exploitation. Volume mass ratios, humidities in depth and resistance to penetration at two depths was determined. Aeration was the mass-volume ratio that had the highest variation coefficient, which implies the different management practices along the evaluated transect. The particle density and porosity have a low dispersion in space. Bulk and particle densities, porosity, aeration and voids ratio presented a range higher than 1000m. Therefore, sampling for penetration resistance and moisture with TDR measurements should be done each 600m. Resistance to penetration showed to be inversely proportional to the moisture content in the soil. The measured variables are correlated in two groups, the first one associated densities with the humidities, measured at different depths, and the second group related to penetration resistance at 15cm with measurement at 30cm. The penetration resistance is a good indicator of soil compaction and the agricultural management that occurs in the Tunguavita farm.

RESUMO

Sugarcane plays an important socio-economic role in northeastern Brazil. However, the low yield in this region is associated with several factors (e.g. frequent occurrence of plant-parasitic nematodes). In order to observe the influence of soil organic matter on the nematodes, this study aimed to characterize the spatial nematode distribution in a sugarcane field. The study was carried out in Goiana - Pernambuco State (Brazil), fifty days after sugarcane cutting (10 days after vinasse application). The sampling scheme consisted of a regular 60 × 50-m grid, 10 m spaced, through 0 to 0.2 m depth. Spatial distribution was evaluated by semivariograms fit and performed by ordinary kriging interpolation for mapping. Exponential and spherical models promoted the best fit to semivariograms, resulting in ranges from 16 to 19 m. There was a strong negative correlation between soil organic matter and plant-parasitic nematode population density. Free-living nematodes had a similar distribution pattern as soil organic matter content. These results indicated that soil organic matter had important effects on spatial distribution of both plant-parasitic and free-living nematodes.(AU)

A cana-de-açúcar desempenha importante papel socioeconômico para o Nordeste Brasileiro. Por outro lado, a baixa produtividade nesta região está associada a diversos fatores, dentre estes, a relevante presença de nematoides fitoparasitas. A fim de verificar a influência da matéria orgânica sobre os nematoides, o objetivo deste estudo foi caracterizar a distribuição espacial da matéria orgânica e da nematofauna em área cultivada com cana-de-açúcar fertirrigada com vinhaça. O estudo foi realizado no município de Goiana, Zona da Mata Norte de Pernambuco, 50 dias após corte da cana (10 dias após aplicação da vinhaça). Utilizou-se um sistema de amostragem em malha regular de 60 × 50 m, com espaçamento de 10 m, na profundidade de 0-0,2 m. A distribuição espacial foi avaliada por meio de ajustes de semivariogramas e realizada interpolação por krigagem ordinária para mapeamento. O modelo esférico e o exponencial proporcionaram melhor ajuste aos semivariogramas, com alcances de 16 a 19 m. A matéria orgânica correlacionou-se negativamente com a população dos nematoides fitoparasitas. O mapeamento permitiu observar padrões de distribuição espacial similares entre as comunidades de nematoides de vida livre e a matéria orgânica. Esses resultados indicam que a matéria orgânica tem um papel importante na distribuição espacial dos nematoides fitoparasitas e de vida livre.(AU)

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RESUMO

During the 2012/2013 agricultural year, in the city of Campo Novo do Parecis, MT, the study aimed analyze the spatial variability of soybean and of the fertility attributes of Typic Tropudox under no-tillage. The sampling grid for data collect was installed in an area of 5.0 ha. The productivity of soybeans, plant population, organic matter, P, Ca+2, Mg+2, K+ , Al+3, H+ + Al+3, pH (CaCl2), sum bases, cation exchange capacity and base saturation were evaluated. A classic descriptive analysis was carried out with the help of the SAS statistical software, correlation and regression analysis with Excel and semivariograms were then modeled for all attributes, giving the respective cross-validations and kriging charts with the GS+ 7.0 software. Most surveyed attributes presented spatial dependence, and modeled their semivariograms by predominantly Gaussian type. The geostatistical ranges used for the attributes analyzed should not be less than 43.8 m, being the distance at which the attribute values are related to each other. The study of the variability of soil attributes and the adoption of techniques that help in the management of soil, such as geostatistics, is essential to proper plant development.(AU)

Durante o ano agrícola de 2012/2013, no município de Campo Novo do Parecis, MT, objetivou-se analisar a variabilidade espacial de atributos da soja e da fertilidade num Latossolo Vermelho distrófico típico cultivado sob plantio direto. Foi instalada a malha de amostragem para a coleta de dados numa área de 5,0 ha. Foram avaliadas a produtividade de grãos de soja, população de plantas, matéria orgânica, P, Ca+2, Mg+2, K+ , Al+3, H+ + Al+3, pH (CaCl2), soma de bases, capacidade de troca catiônica e saturação por bases. Efetuou-se a análise descritiva clássica, com auxílio do software estatístico SAS, análise de correlação e regressão com o Excel, sendo modelados semivariogramas para todos os atributos, obtendo-se as respectivas validações cruzadas e mapas de krigagens com o GS+ 7.0. A maior parte dos atributos pesquisados apresentou dependência espacial, sendo possível modelar seus respectivos semivariogramas, predominantemente do tipo gaussiano. Os alcances geoestatísticos utilizados para os atributos analisados não deverão ser inferiores a 43,8 m, por serem a distância na qual os valores dos atributos estão relacionados entre si. O estudo da variabilidade dos atributos do solo bem como a adoção de técnicas que auxiliem no manejo do solo, como a geoestatística, é essencial ao adequado desenvolvimento vegetal.(AU)

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During the 2012/2013 agricultural year, in the city of Campo Novo do Parecis, MT, the study aimed analyze the spatial variability of soybean and of the fertility attributes of Typic Tropudox under no-tillage. The sampling grid for data collect was installed in an area of 5.0 ha. The productivity of soybeans, plant population, organic matter, P, Ca+2, Mg+2, K+ , Al+3, H+ + Al+3, pH (CaCl2), sum bases, cation exchange capacity and base saturation were evaluated. A classic descriptive analysis was carried out with the help of the SAS statistical software, correlation and regression analysis with Excel and semivariograms were then modeled for all attributes, giving the respective cross-validations and kriging charts with the GS+ 7.0 software. Most surveyed attributes presented spatial dependence, and modeled their semivariograms by predominantly Gaussian type. The geostatistical ranges used for the attributes analyzed should not be less than 43.8 m, being the distance at which the attribute values are related to each other. The study of the variability of soil attributes and the adoption of techniques that help in the management of soil, such as geostatistics, is essential to proper plant development.

Durante o ano agrícola de 2012/2013, no município de Campo Novo do Parecis, MT, objetivou-se analisar a variabilidade espacial de atributos da soja e da fertilidade num Latossolo Vermelho distrófico típico cultivado sob plantio direto. Foi instalada a malha de amostragem para a coleta de dados numa área de 5,0 ha. Foram avaliadas a produtividade de grãos de soja, população de plantas, matéria orgânica, P, Ca+2, Mg+2, K+ , Al+3, H+ + Al+3, pH (CaCl2), soma de bases, capacidade de troca catiônica e saturação por bases. Efetuou-se a análise descritiva clássica, com auxílio do software estatístico SAS, análise de correlação e regressão com o Excel, sendo modelados semivariogramas para todos os atributos, obtendo-se as respectivas validações cruzadas e mapas de krigagens com o GS+ 7.0. A maior parte dos atributos pesquisados apresentou dependência espacial, sendo possível modelar seus respectivos semivariogramas, predominantemente do tipo gaussiano. Os alcances geoestatísticos utilizados para os atributos analisados não deverão ser inferiores a 43,8 m, por serem a distância na qual os valores dos atributos estão relacionados entre si. O estudo da variabilidade dos atributos do solo bem como a adoção de técnicas que auxiliem no manejo do solo, como a geoestatística, é essencial ao adequado desenvolvimento vegetal.

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Sugarcane plays an important socio-economic role in northeastern Brazil. However, the low yield in this region is associated with several factors (e.g. frequent occurrence of plant-parasitic nematodes). In order to observe the influence of soil organic matter on the nematodes, this study aimed to characterize the spatial nematode distribution in a sugarcane field. The study was carried out in Goiana - Pernambuco State (Brazil), fifty days after sugarcane cutting (10 days after vinasse application). The sampling scheme consisted of a regular 60 × 50-m grid, 10 m spaced, through 0 to 0.2 m depth. Spatial distribution was evaluated by semivariograms fit and performed by ordinary kriging interpolation for mapping. Exponential and spherical models promoted the best fit to semivariograms, resulting in ranges from 16 to 19 m. There was a strong negative correlation between soil organic matter and plant-parasitic nematode population density. Free-living nematodes had a similar distribution pattern as soil organic matter content. These results indicated that soil organic matter had important effects on spatial distribution of both plant-parasitic and free-living nematodes.

A cana-de-açúcar desempenha importante papel socioeconômico para o Nordeste Brasileiro. Por outro lado, a baixa produtividade nesta região está associada a diversos fatores, dentre estes, a relevante presença de nematoides fitoparasitas. A fim de verificar a influência da matéria orgânica sobre os nematoides, o objetivo deste estudo foi caracterizar a distribuição espacial da matéria orgânica e da nematofauna em área cultivada com cana-de-açúcar fertirrigada com vinhaça. O estudo foi realizado no município de Goiana, Zona da Mata Norte de Pernambuco, 50 dias após corte da cana (10 dias após aplicação da vinhaça). Utilizou-se um sistema de amostragem em malha regular de 60 × 50 m, com espaçamento de 10 m, na profundidade de 0-0,2 m. A distribuição espacial foi avaliada por meio de ajustes de semivariogramas e realizada interpolação por krigagem ordinária para mapeamento. O modelo esférico e o exponencial proporcionaram melhor ajuste aos semivariogramas, com alcances de 16 a 19 m. A matéria orgânica correlacionou-se negativamente com a população dos nematoides fitoparasitas. O mapeamento permitiu observar padrões de distribuição espacial similares entre as comunidades de nematoides de vida livre e a matéria orgânica. Esses resultados indicam que a matéria orgânica tem um papel importante na distribuição espacial dos nematoides fitoparasitas e de vida livre.

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Este trabalho tem por objetivo utilizar a análise multivariada em conjunto com a geoestatística para estudo da variabilidade espacial dos atributos físico-químicos do solo em áreas de plantio direto de soja em sucessão com milho. Em um talhão de 22 hectares, para a qual foi definida uma grade amostral de 40 x 40 m, perfazendo um total de 120 pontos, foram coletadas em cada ponto amostras de solo para análises físico-químicas. Os dados foram analisados por meio de componentes principais como forma a identificar novas variáveis, gerando-se novos valores para cada ponto amostral. Foram extraídos três componentes, que explicaram 78,11% da variabilidade total dos dados. Em seguida, foi utilizada a análise geoestatística para verificar a existência de dependência espacial dos dados gerados para as componentes principais selecionadas, o que foi feito a partir do ajuste de funções teóricas aos modelos de semivariogramas experimentais. A CP2 não apresentou dependência espacial. As componentes principais 1 e 3 apresentaram dependência espacial e correlacionaram-se respectivamente, com a textura e fertilidade do solo e com a acidez do solo. A técnica de análise multivariada em conjunto com a geoestatística diminuiu o número de mapas facilitando a análise da variabilidade espacial dos atributos avaliados.

This study aims to use multivariate analysis in conjunction with geostatistics to spatial variability of physical and chemical attributes of soil in areas of no-till soybean in rotation with corn. In a plot of 22 hectares, which was set for a sampling grid of 40 x 40 m, a total of 120 points were collected at each point soil samples for physical and chemical analysis. Data were analyzed using principal components as a way to identify new variables, generating new values for each sample point. Were extracted three components that accounted for 78.11% of total data variability. Then, geostatistical analysis was used to verify the existence of spatial dependence of data generated for the selected principal components, which was made from the set of functions to theoretical models of experimental semivariograms. The CP2 showed no spatial dependence. The principal components 1 and 3 spatially dependent and correlated respectively, with the texture and soil fertility and soil acidity. The multivariate analysis in conjunction with geostatistical decreased the number of maps to facilitate analysis of spatial variability of attributes.

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No Brasil, existem registradas aproximadamente mil espécies de corós, destacando-se, dentre os de maior importância, Diloboderus abderus Sturm, 1826 (Coleoptera: Melolonthidae), pelos prejuízos que pode causar aos cultivos agrícolas e a ampla ocorrência geográfica. O trabalho teve por objetivo caracterizar, com uso da geoestatística, a distribuição espacial de larvas de D. abderus. O estudo foi realizado no ano de 2009, em lavouras de aveia nos municípios de São Francisco de Assis, Cruz Alta e Lagoa Vermelha, RS. Os perímetros das áreas foram demarcados com receptor de sistema de posicionamento global, e os grides de amostragem tiveram dimensão de 70x70m. A densidade populacional foi estimada com abertura de uma trincheira em cada ponto amostral. As análises da variabilidade espacial e da dependência espacial foram feitas por meio de semivariogramas e classificadas segundo CAMBARDELLA et al. (1994). Já os mapas foram gerados a partir dos dados de contagem de larvas em campo. Os semivariogramas indicam a presença de dependência espacial nas áreas de avaliação. Os grides de amostragem mostraram-se apropriados para caracterizar a distribuição espacial de larvas de D. abderus. A distribuição espacial de D. abderus é agregada e seu conhecimento pode melhorar o manejo da praga.

In Brazil, there are about a thousand recorded species of white grubs, and among them the most important is Diloboderus abderus Sturm, 1826 (Coleoptera: Melolonthidae), because of the damage caused to agricultural crops and the wide geographic occurrence. The study aimed to characterize, using geostatistical, the spatial distribution of larvae of D. abderus. The study was conducted during 2009 in oat crops in the counties of São Francisco de Assis, Cruz Alta and Lagoa Vermelha, RS. The perimeters of the fields were delimited with global positioning system receptor, and the sampling grids dimensions were 70x70m. The population density was estimated by opening a trench in each sampling point. The analysis of spatial variability and spatial dependence were made by semivariograms and classified from CAMBARDELLA et al. (1994). Maps were generated from the counting data of larvae in the field. The semivariograms indicate the presence of spatial dependence in the assessment areas. The sampling grids proved to be suitable to characterize the spatial distribution of D. abderus larvae. The spatial distribution of D. abderus is aggregated and this knowledge may improve pest management.

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In Brazil, there are about a thousand recorded species of white grubs, and among them the most important is Diloboderus abderus Sturm, 1826 (Coleoptera: Melolonthidae), because of the damage caused to agricultural crops and the wide geographic occurrence. The study aimed to characterize, using geostatistical, the spatial distribution of larvae of D. abderus. The study was conducted during 2009 in oat crops in the counties of São Francisco de Assis, Cruz Alta and Lagoa Vermelha, RS. The perimeters of the fields were delimited with global positioning system receptor, and the sampling grids dimensions were 70x70m. The population density was estimated by opening a trench in each sampling point. The analysis of spatial variability and spatial dependence were made by semivariograms and classified from CAMBARDELLA et al. (1994). Maps were generated from the counting data of larvae in the field. The semivariograms indicate the presence of spatial dependence in the assessment areas. The sampling grids proved to be suitable to characterize the spatial distribution of D. abderus larvae. The spatial distribution of D. abderus is aggregated and this knowledge may improve pest management.

No Brasil, existem registradas aproximadamente mil espécies de corós, destacando-se, dentre os de maior importância, Diloboderus abderus Sturm, 1826 (Coleoptera: Melolonthidae), pelos prejuízos que pode causar aos cultivos agrícolas e a ampla ocorrência geográfica. O trabalho teve por objetivo caracterizar, com uso da geoestatística, a distribuição espacial de larvas de D. abderus. O estudo foi realizado no ano de 2009, em lavouras de aveia nos municípios de São Francisco de Assis, Cruz Alta e Lagoa Vermelha, RS. Os perímetros das áreas foram demarcados com receptor de sistema de posicionamento global, e os grides de amostragem tiveram dimensão de 70x70m. A densidade populacional foi estimada com abertura de uma trincheira em cada ponto amostral. As análises da variabilidade espacial e da dependência espacial foram feitas por meio de semivariogramas e classificadas segundo CAMBARDELLA et al. (1994). Já os mapas foram gerados a partir dos dados de contagem de larvas em campo. Os semivariogramas indicam a presença de dependência espacial nas áreas de avaliação. Os grides de amostragem mostraram-se apropriados para caracterizar a distribuição espacial de larvas de D. abderus. A distribuição espacial de D. abderus é agregada e seu conhecimento pode melhorar o manejo da praga.

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In Brazil, there are about a thousand recorded species of white grubs, and among them the most important is Diloboderus abderus Sturm, 1826 (Coleoptera: Melolonthidae), because of the damage caused to agricultural crops and the wide geographic occurrence. The study aimed to characterize, using geostatistical, the spatial distribution of larvae of D. abderus. The study was conducted during 2009 in oat crops in the counties of São Francisco de Assis, Cruz Alta and Lagoa Vermelha, RS. The perimeters of the fields were delimited with global positioning system receptor, and the sampling grids dimensions were 70x70m. The population density was estimated by opening a trench in each sampling point. The analysis of spatial variability and spatial dependence were made by semivariograms and classified from CAMBARDELLA et al. (1994). Maps were generated from the counting data of larvae in the field. The semivariograms indicate the presence of spatial dependence in the assessment areas. The sampling grids proved to be suitable to characterize the spatial distribution of D. abderus larvae. The spatial distribution of D. abderus is aggregated and this knowledge may improve pest management.

No Brasil, existem registradas aproximadamente mil espécies de corós, destacando-se, dentre os de maior importância, Diloboderus abderus Sturm, 1826 (Coleoptera: Melolonthidae), pelos prejuízos que pode causar aos cultivos agrícolas e a ampla ocorrência geográfica. O trabalho teve por objetivo caracterizar, com uso da geoestatística, a distribuição espacial de larvas de D. abderus. O estudo foi realizado no ano de 2009, em lavouras de aveia nos municípios de São Francisco de Assis, Cruz Alta e Lagoa Vermelha, RS. Os perímetros das áreas foram demarcados com receptor de sistema de posicionamento global, e os grides de amostragem tiveram dimensão de 70x70m. A densidade populacional foi estimada com abertura de uma trincheira em cada ponto amostral. As análises da variabilidade espacial e da dependência espacial foram feitas por meio de semivariogramas e classificadas segundo CAMBARDELLA et al. (1994). Já os mapas foram gerados a partir dos dados de contagem de larvas em campo. Os semivariogramas indicam a presença de dependência espacial nas áreas de avaliação. Os grides de amostragem mostraram-se apropriados para caracterizar a distribuição espacial de larvas de D. abderus. A distribuição espacial de D. abderus é agregada e seu conhecimento pode melhorar o manejo da praga.