III Semana de Ciência e Tecnologia IFMG - campus Bambuí
III Jornada Científica
19 a 23 de Outubro de 2010
Variabilidade espacial da resistência a penetração de um LATOSSOLO
VERMELHO Distroférrico típico
Henrique José Guimarães Moreira MALUF¹; Diogo Santos CAMPOS²; Guilherme Ebelem
Guimarães Moreira MALUF3; Saulo Gomes COSTA3; Gislaine Pacheco TORMEN4.
¹Graduando em Agronomia do IFMG – Campus Bambuí e bolsista da FAPEMIG
²Professor Orientador, Dr. IFMG – Campus Bambuí
3
Graduando em Agronomia do IFMG – Campus Bambuí
4
Professora, Msc. IFMG – Campus Bambuí.
Bambuí – MG - Brasil
RESUMO
O gerenciamento localizado das culturas agrícolas é uma das alternativas mais viáveis na busca do
desenvolvimento de uma agricultura sustentável. Assim, o principal objetivo desse trabalho foi
determinar a variabilidade espacial da resistência à penetração de um LATOSSOLO VERMELHO
Distroférrico típico. Este trabalho é parte de um projeto de iniciação científica do IFMG - campus
Bambuí, intitulado Variabilidade espacial dos atributos físico-químicos de um LATOSSOLO
VERMELHO Distroférrico típico, onde estão sendo amostrados 64 pontos de uma grade
quadrangular. Serão avaliadas as variáveis densidade, resistência à penetração, os elementos da
análise de rotina da fertilidade, matéria orgânica e textura do solo. Serão feitas análises
geoestatísticas com uso do programa computacional GS+ de cada atributo. Desta forma, até o
momento, foram feitas medições da resistência à penetração até 0,60 m no perfil do solo. De posse
dos dados, resistência a penetração máxima (kPa) e sua profundidade, foi observada certa
variabilidade na área, expressa pelo coeficiente de variação. Essa variação pode ser visualizada
pelos mapas confeccionados, onde demonstraram certa heterogeneidade nas profundidades
amostradas, ocorrendo os maiores níveis de resistência à penetração abaixo de 0,20 m, onde as
raízes da cultura poderiam ter encontrado uma intermediária resistência ao seu desenvolvimento,
com pressões que alcançaram 3900 kPa. Com análises mais aprofundadas dos semivariogramas será
possível verificar a dependência espacial dessa e de das outras variáveis.
Palavras-Chave: Agricultura de precisão, mapas, geoestatística, solo.
INTRODUÇÃO
Em busca do desenvolvimento de uma agricultura sustentável foi idealizada a Agricultura de
Precisão que pode ser considerada como a habilidade em se monitorar e acessar a atividade agrícola
em nível local, com o objetivo de aumentar a eficiência do processo produtivo. A Agricultura de
Precisão (AP) apresenta-se como um conjunto de ferramentas que podem auxiliar o produtor rural
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na definição das melhores estratégias a serem adotadas para aumentar a eficiência do gerenciamento
agrícola. A AP tem como principal conceito aplicar no local correto, no momento adequado, as
quantidades de insumos necessários à produção agrícola, para áreas cada vez menores e mais
homogêneas, tanto quanto a tecnologia e os custos envolvidos o permitam (DODERMANN &
PING, 2004).
Hoje é possível saber que o solo possui certa heterogeneidade dos atributos químicos e
físicos, mesmo em uma área considerada uniforme, em suas características visíveis de campo, tais
como topografia, cor do solo e vegetação. Para que a amostragem do solo represente, com exatidão,
a sua fertilidade, é necessário o conhecimento dessa variabilidade, pois só assim as recomendações
de calagem e adubação não estariam comprometidas (SILVEIRA et al., 2000).
Objetivou-se neste trabalho determinar a variabilidade espacial da resistência à penetração
de um LATOSSOLO VERMELHO Distroférrico típico, sob um manejo cultural de irrigação por
pivô central.
MATERIAL E MÉTODOS
Este trabalho é parte de um projeto de iniciação científica do IFMG - campus Bambuí,
intitulado Variabilidade espacial dos atributos físico-químicos de um LATOSSOLO VERMELHO
Distroférrico típico. O experimento está sendo conduzido na Fazenda Varginha, Km 05 da estrada
Bambuí – Medeiros, pertencente ao IFMG - Campus Bambuí. A área central do experimento está
localizada nas coordenadas geográficas 20°02`22` de latitude sul e 46°00`27 de longitude oeste com
altitude média de 685 m. O material de origem do solo é do tipo calcário e o experimento se
encontra sob um LATOSSOLO VERMELHO Distroférrico típico de textura argilosa (EMBRAPA,
1999).
O preparo do solo utilizado foi o convencional, utilizando uma aração com grade-aradora e
duas gradagens com grade niveladora. Atualmente esta sendo cultivado o milho (Zea mays L.) que
será destinado à produção de grãos, com uma população final de 52836 plantas.ha-1, onde se
encontra em fase senescência. O manejo nutricional, fitossanitário e hídrico foi realizado seguindo
as exigências da cultura, em aplicações usualmente homogêneas em toda a área, sendo que o hídrico
foi realizado por irrigações com o uso do pivô central.
Na área foi determinada um malha quadrangular de 70 m x 70 m que limitou a área do
experimento, totalizando 4900 m². Os pontos da malha estão distanciados de 10 m em 10 m,
resultando 64 pontos amostrais, identificados nas linhas pelas letras de “a” até “h” e colunas de 1 a
8 representados por um piquete (estaca de madeira) e uma estaca maior de bambu, para
visualização. Os pontos foram distribuídos e locados por balizas das mesmas distâncias dos pontos
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e com o auxílio de um teodolito. Os pontos amostrais foram georeferenciados com o uso de um
GPS Pathfinder Power da Trimble e pós-processados com uso da estação de referência localizada na
PRODABEL em Belo Horizonte, MG.
No dia 13 de agosto de 2010, em cada um dos 64 pontos, foram amostrados três repetições
da resistência à penetração com uso do penetrômetro PLG1020 até 0,60 m de profundidade. Para
fins de padronização foram coletadas 5 amostras do perfil inteiro (0,00 m a 0,60 m) para
determinação da umidade de acordo com método padrão de estufa a 105°C por 48 horas
(EMBRAPA, 1997).
Após a colheita do milho, serão avaliadas as variáveis físicas da densidade e da textura.
Após essas determinações serão amostradas e analisadas a fertilidade do solo (pH, P, K, Ca, Mg, Al,
H+Al, e P-rem ), além da matéria orgânica. Estas variáveis juntamente com a resistência à
penetração serão submetidas a análises de correlação ao nível de 5% de significância, além de
análises geoestatísticas com o uso do programa computacional GS+.
Para gerar os mapas tridimencionais de relevo do atributo físico de resistência à penetração
foi utilizado o programa GS+ e os dados foram interpolados por meio da técnica da krigagem, a
qual utiliza os parâmetros de semivariograma. A análise do semivariograma, considerando todos os
atributos, possibilitará não só verificar a variabilidade e dependência espacial dos indicadores de
qualidade do solo, como também correlacionar à estrutura de variação dessas variáveis. Isto poderá
fornecer indicativos importantes da qualidade do solo e propor alternativas de manejo nas diferentes
condições estudadas.
RESULTADOS E DISCUSSÃO
Os resultados parciais da resistência à penetração foram determinados com um solo
constituído de 20,30% de umidade, calculado na base úmida. Os dados de resistência foram
armazenados e processados no programa computacional PenetroLOG do próprio penetrômetro. A
partir destes dados foram analisadas as pressões máximas e a profundidade dessas pressões ao longo
dos 0,60 m avaliados em cada ponto. Estes valores foram analisados para determinação do
coeficiente de variação (C.V.), que foram de 21,11% e 26,76% para a pressão máxima de resistência
(kPa) e profundidade da pressão máxima da resistência, respectivamente. Com estas variações podese observar que a pressão e suas profundidades possuem uma pressão máxima não só nas primeiras
camadas de solo, mas também nas subsuperficiais, sendo um indicativo de variabilidade.
Para melhor investigar e visualizar tais variabilidades foram confeccionados mapas
tridimensionais (Figura 1) das pressões exercidas ao longo dos 0,60 m. Assim, foi possível observar
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as variações dos valores de pressão em uma mesma profundidade, esta diferenciação representada
por cores, nos indica a heterogeneidade da área experimental.
Figura 1: Mapas tridimensionais para as pressões (kPa) de resistência à penetração, profundidades
0 a 0,10 m, 0,10 a 0,20 m, 0,20 a 0,30 m, 0,30 a 0,40 m, 0,40 a 0,50 m e 0,50 a 0,60 m.
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Analisando as profundidades amostradas foi observado que houve pouca limitação ou
impedimento ao desenvolvimento do sistema radicular da cultura, principalmente nas primeiras
camadas, até 0,20 m, com pressões que variam de 150 a 2100 kPa. As maiores pressões encontradas
foram na subsuperfície, a partir de 0,20 m até 0,60 m, alcançando uma pressão máxima de 3900 kPa
em determinados pontos da profundidade de 0,30 m a 0,40 m. Sendo classificada por Canarache
(1990) um nível de compactação médio (intermediário) do solo, com alguma limitação ao
desenvolvimento das raízes. É notável que nas camadas mais profundas amostradas no perfil do
solo (0,40 m a 0,60 m) ocorre uma resistência contínua, com pressões que chegam a 2950 kPa.
CONCLUSÕES
Há evidências da variabilidade espacial do atributo físico da resistência à penetração, embora
haja necessidade de realizar mais análises. Para que tenha maior amplitude do estudo é necessário
analisar e correlacionar todos os atributos a serem amostrados e analisados, esperando entender as
possíveis variabilidades favorecendo o auxilio em recomendações práticas.
AGRADECIMENTOS
Os autores agradecem a FAPEMIG pela concessão da bolsa para execução do projeto, o
professor Diogo Santos Campos pela paciência e orientação, bem como aos funcionários do IFMG –
Campus Bambuí pelo auxílio.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
CANARACHE, A. PENETR. A generalized semi-empirical model estimating soil resistance to penetration.
Soil Till. Res., Amsterdam, 16:51-70, 1990.
DODERMANN, A.; PING, J.L. Geostatistical integration of yield monitor data and remote sensing
improves yield maps. Agronomy Journal, Madison, v.96, n.1, p.285-297, 2004.
EMBRAPA, Centro Nacional de Pesquisa de Solos. Manual de Métodos de Análise de Solos, 2ª
edição, CNPS-Rio deJaneiro, 1997. 212p.
EMBRAPA, Centro Nacional de Pesquisa de Solos. Sistema brasileiro de classificação de solos.
Brasília, DF: Embrapa Produção de Informação; Rio de Janeiro, Embrapa Solos, 1999. 412p.
SILVEIRA, P. M. et al.. Amostragem e variabilidade espacial de características químicas de um
Latossolo submetido a diferentes sistemas de preparo. Pesquisa Agropecuária Brasileira.
35:2057-2064, 2000.