Acessibilidade / Reportar erro

Estimativa do teor de argila e do potássio trocável em solos esparsamente amostrados no sul do estado de Mato Grosso

Estimation of exchangeable potassium and clay content in soils with scattered sampling in southern Mato Grosso, Brazil

Resumos

A determinação da distribuição espacial de propriedades do solo é importante para entender as limitações para a nutrição de plantas e estabelecer o manejo apropriado do recurso solo em áreas recentemente incorporadas ao uso agrícola, principalmente onde os levantamentos de solos disponíveis são do tipo exploratório. Como modelo de estudo, este trabalho enfoca a variabilidade espacial do teor de argila (At) e do teor de potássio trocável (Kt) por meio de semivariogramas em amostras de solos coletadas em julho de 1994, no sul do estado de Mato Grosso. Métodos geoestatísticos foram usados para descrever a variabilidade espacial e para estimar estas propriedades ao longo de dois transectos cortando diferentes unidades de mapeamento de solos. A técnica de interpolação por Krigagem ordinária estimou apropriadamente os valores em áreas não amostradas, além de identificar os locais onde as amostragens de solos devem-se concentrar nos futuros trabalhos de levantamentos de solos. Os atributos estudados foram influenciados principalmente pelas diferentes classes de solo e apresentaram moderada dependência espacial e anisotropia no horizonte estudado. Levantamentos para avaliar a fertilidade dos solos e informações provenientes de mapas de solos podem ser analisados, por métodos geoestatísticos, pelas instituições de planejamento e assistência técnica, para complementar informações para o planejamento do uso da terra, como também para estimar indicadores da qualidade do solo com base nos princípios da sustentabilidade das terras. Parâmetros dos semivariogramas de At e Kt associados às classes de solos podem ser usados para reduzir o esforço de amostragem destes atributos na área estudada. O uso das informações dos levantamentos de solos permitiu reduzir o esforço de amostragem para a At, em até cerca de sete vezes.

propriedades do solo; variabilidade espacial; interpretação de dados; densidade de amostragem


The determination of the spatial distribution of soil properties is important to understand soil constraints to plant nutrition and appropriate management of soil resources in recently cultivated areas, particularly where only data from exploratory soil surveys are available . This study addresses spatial variability of clay content (At) and exchangeable potassium (Kt) in soil samples collected in July of 1994, located in Southern Mato Grosso, Brazil. Geostatistical methods were used to describe the spatial variability and predict these soil properties along two transects, crossing different soil mapping units and land use types. By ordinary kriging, values in unsampled areas were appropriately estimated and places where more intensive sampling is required were identified. Both soil properties studied were influenced mainly by different soil class and exhibited a moderate spatial dependence and anisotropy in the horizon studied. Surveys of soil fertility, plus data gathered from soil survey, can be analyzed by geostatistical methods by decision-makers, to support management planning and to predict indicators related to soil quality as a measure of sustainability. Parameters from semivariograms associated to soil classes can be used to reduce sampling efforts to estimate At and Kt distribution and patterns in the area studied. Soil survey information allowed to reduce the sampling effort for the At about seven times.

soil properties; spatial variability; interpolation of data; soil sampling density


SEÇÃO V - GÊNESE, MORFOLOGIA E CLASSIFICAÇÃO DO SOLO

Estimativa do teor de argila e do potássio trocável em solos esparsamente amostrados no sul do estado de Mato Grosso(1 (1 ) Parte da Tese de Doutorado apresentada pelo primeiro autor ao Curso de Pós-Graduação em Ciência do Solo-UFRGS. )

Estimation of exchangeable potassium and clay content in soils with scattered sampling in southern Mato Grosso, Brazil

E. G. CoutoI; E. KlamtII; A. SteinIII

IProfessor do Departamento de Solos e Engenharia Rural, Universidade Federal do Mato Grosso. CEP 78060-900 Cuiabá (MT)

IIProfessor do Departamento de Solos, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Caixa Postal 776, CEP 90001-970 Porto Alegre (RS)

IIIProfessor do ITC, P.O. Box 6, 7500 AA Enschede, Holanda

RESUMO

A determinação da distribuição espacial de propriedades do solo é importante para entender as limitações para a nutrição de plantas e estabelecer o manejo apropriado do recurso solo em áreas recentemente incorporadas ao uso agrícola, principalmente onde os levantamentos de solos disponíveis são do tipo exploratório. Como modelo de estudo, este trabalho enfoca a variabilidade espacial do teor de argila (At) e do teor de potássio trocável (Kt) por meio de semivariogramas em amostras de solos coletadas em julho de 1994, no sul do estado de Mato Grosso. Métodos geoestatísticos foram usados para descrever a variabilidade espacial e para estimar estas propriedades ao longo de dois transectos cortando diferentes unidades de mapeamento de solos. A técnica de interpolação por Krigagem ordinária estimou apropriadamente os valores em áreas não amostradas, além de identificar os locais onde as amostragens de solos devem-se concentrar nos futuros trabalhos de levantamentos de solos. Os atributos estudados foram influenciados principalmente pelas diferentes classes de solo e apresentaram moderada dependência espacial e anisotropia no horizonte estudado. Levantamentos para avaliar a fertilidade dos solos e informações provenientes de mapas de solos podem ser analisados, por métodos geoestatísticos, pelas instituições de planejamento e assistência técnica, para complementar informações para o planejamento do uso da terra, como também para estimar indicadores da qualidade do solo com base nos princípios da sustentabilidade das terras. Parâmetros dos semivariogramas de At e Kt associados às classes de solos podem ser usados para reduzir o esforço de amostragem destes atributos na área estudada. O uso das informações dos levantamentos de solos permitiu reduzir o esforço de amostragem para a At, em até cerca de sete vezes.

Termos de indexação: propriedades do solo , variabilidade espacial, interpretação de dados, densidade de amostragem.

SUMMARY

The determination of the spatial distribution of soil properties is important to understand soil constraints to plant nutrition and appropriate management of soil resources in recently cultivated areas, particularly where only data from exploratory soil surveys are available . This study addresses spatial variability of clay content (At) and exchangeable potassium (Kt) in soil samples collected in July of 1994, located in Southern Mato Grosso, Brazil. Geostatistical methods were used to describe the spatial variability and predict these soil properties along two transects, crossing different soil mapping units and land use types. By ordinary kriging, values in unsampled areas were appropriately estimated and places where more intensive sampling is required were identified. Both soil properties studied were influenced mainly by different soil class and exhibited a moderate spatial dependence and anisotropy in the horizon studied. Surveys of soil fertility, plus data gathered from soil survey, can be analyzed by geostatistical methods by decision-makers, to support management planning and to predict indicators related to soil quality as a measure of sustainability. Parameters from semivariograms associated to soil classes can be used to reduce sampling efforts to estimate At and Kt distribution and patterns in the area studied. Soil survey information allowed to reduce the sampling effort for the At about seven times.

Index terms: soil properties, spatial variability, interpolation of data, soil sampling density.

Texto completo disponível apenas em PDF.

Full text available only in PDF format.

AGADECIMENTOS

Ao editor assistente, pelo trabalho criterioso de revisão que melhorou em muito o manuscrito apresentado pelos autores.

LITERATURA CITADA

Recebido para publicação em novembro de 1997

Aprovado em outubro de 1999

  • AGUIAR, M.V.A.; COUTO, E.G. & GUTBERLET, J. Espaço físico da Bacia do Alto Rio Paraguai. In: SPELLER, P. & KOHLEEP, G., eds. Estrutura sócio-econômica e dinâmica dos impactos ambientais na bacia do Alto Rio Paraguai. Cuiabá - Tübingen, UFMT/Universidade de Tübingen. 1994. p.1-94.
  • BOUMA, J.; JONGMANS, A.G.; STEIN, A. & PEEK, G. Characterizing spatially variable hydraulic properties of a boulder clay deposit in the Netherlands. Geoderma, 45:19-29, 1989
  • CAMBARDELLA, C.A.; MOORMAN, T.B.; NOVACK, J.M.; PARKIN, T.B.; KARLEN, D.L.; TURCO, R.F. & KNOPKA, A. E. Field-scale variability of soil properties in central Iowa soils. Soil Sci. Soc. Am. J., 58:1240-1248, 1994.
  • CAMPELO Jr., J.H.; CASEIRO, F.T. & HERBSTER, O.F. Zoneamento do potencial de grãos em Mato Grosso. Cuiabá, Universidade Federal do Mato Grosso, 1990. 48p.
  • COUTINHO, L.M. O cerrado e a ecologia do fogo. Ci. Hoje, 12:22-31, 1990.
  • COUTO, E.G. Variabilidade Espacial de Propriedades do solo Influenciadas pela Agricultura em Escala Regional e Local, no Sul do Estado de Mato Grosso. Porto Alegre, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, 1997. 178p. (Tese de Doutorado)
  • COUTO, E.G.; HIGA, N.T.; FILIPALDI, B.; AYRES, R.M. & LOBO, F.A. O uso da terra e o garimpo na bacia do rio São Lourenço, Mato Grosso: reflexos no ambiente. Cuiabá, Universidade Federal do Mato Grosso, 1990. 206p.
  • COUTO, E.G.; STEIN, A. & KLAMT, E. Large area spatial variability of soil chemical properties in central Brazil. Agric. Ecosyst. Environ., 66:139-152, 1997.
  • CRESSIE, N. A. C. Statistics for spatial data. New York, John & Wiley, 1993. 899p.
  • EMPRESA BRASILEIRA DE PESQUISA AGROPECUÁRIA - EMBRAPA. Serviço Nacional de Levantamento de Solos. Manual de métodos de análise de solo. 2.ed. Rio de Janeiro, 1997. 212p.
  • FROMM, H.; WINTER, K.; FILSER, J.; HANTSCHEL, R. & BEESE, F. The influence of soil type and cultivation system on the spatial distribution of the soil fauna and microorganisms and their interactions. Geoderma , 60:109-118, 1993.
  • GOEDERT, W.J. Management of the Cerrado soils of Brazil: a review. J. Soil Sci., 34:405-428, 1983.
  • LOPES, A.S. & COX, F.R. A survey of the fertility status of surface soils under "Cerrado vegetation" in Brazil. Soil Sci. Am. J., 41:742-747, 1977.
  • MOGLEN, G.E. & BRAS, R.L. The importance of spatially heterogeneous erosivity and the cumulative area distribution within a basin evolution model. Geomorphology, 12:173-185, 1995.
  • OLIVEIRA, J.B.; JACOMINE, P.K.T. & CAMARGO, M.N. Classes gerais de solos do Brasil: guia auxiliar para seu reconhecimento. Jaboticabal, FUNEP, 1992. 201p.
  • PERRIER, E.R. & WILDING, L. An evaluation of computational methods for field uniformity studies. Adv. Agron., 39:265-312, 1986.
  • RADAMBRASIL. Levantamento de Recursos Naturais - Folha SE.21 Corumbá e parte da Folha SE. 20- Volume 27. Rio de Janeiro, MMESG, 1982a. 440p.
  • RADAMBRASIL. Levantamento de Recursos Naturais-Folha SD.21- Cuiabá- Volume 26. Rio de Janeiro, MMESG, 1982b. 531p.
  • REICHARDT, K.; VIEIRA, S.R. & LIBARDI, P.L. Variabilidade espacial de solos e experimentação de campo. R. Bras. Ci. Solo, 10:1-6, 1986.
  • ROBERTSON, G.P. GS+: Geostatistics for the environment sciences - GS+ User´s Guide. Plainwell, Gamma Design Software, 1998. 152p.
  • SCHLESINGER, W.H.; RAIKES, J.A.; HARTLEY, A.E. & CROSS, A.F. On the spatial pattern of soil nutrients in desert ecosystems. Ecology, 77: 364-375, 1996.
  • SELBY, M. J. Hillslope materials and processes. 2. ed. Oxford, Oxford University Press, 1993. 451p.
  • SOUZA, L.D.S.; COGO, N.P. & VIEIRA, S.R. Variabilidade de propriedades físicas e químicas do solo em um pomar cítrico. R. Bras. Ci. Solo, 21:367-372, 1997.
  • SPSS. SPPSS for windows base system user's guide release 6.0. Chicago, 1994. 828p.
  • STEIN, A. OPTIM PC software. Wageningen. Wageningen Agricultural University, 1996.
  • STEIN, A. & STARITSKY, I.G. Manual for the geostatistical programs SPATANAL, CROSS and MAPIT. Wageningen, Wageningen Agricultural University, 1993. 19p.
  • STEIN, A. Spatial statistics for soils and the environment - Preliminary version. Enschede, ITC, 1998. 47p. (Lecture Notes)
  • TRANGMAR, B.B.; YOST, R.S. & UEHARA, G. Applications of geostatistics to spatial studies of soil properties. Adv. Agr., 38:45-94,1985.
  • TRIMBLE. General reference, GPS pathfinder system. Sunnyvale, Trimble Navigation, 1993. não paginado.
  • UEHARA, G.; TRANGMAR, B.B. & YOST, R.S. Spatial variability of soil properties. In: Workshop of the ISSS and the SSSA. Las Vegas, 1984. Proceedings. Wageningen, Pudoc, 1985. p.61-95.
  • UPCHURCH, D.R. & EDMONDS, W.J. Statistical procedures for specific objectives. Madison, Soil Science Society of American, 1991. p.49-71 (SSSA Special Publication, 28)
  • van der BERG, M. & KLAMT, E. Variabilidade espacial de características de solos da região do Planalto Médio, RS. R. Bras. Ci. Solo, 21:393-399, 1997.
  • VOLTZ, M.; LAGACHERIE, P. & LOUCHART, X. Predicting soil properties over a region using sample information from a mapped reference area. Europ. J. Soil Sci., 48:19-30, 1997.
  • WEBSTER, R. Quantitative spatial analysis of soil in the field. In: STEWART, B.A., ed. Advance in soil science, vol.3. New York, Spriger-Verlag, 1985. p.1-70.
  • WILKINSON, L. Systat for Windows. Evanston, Systat Inc., 1992. 547p.
  • WINKELS, H. J.& STEIN, A. Optimal cost-effective sampling for monitoring and dredging of contaminated sediments. J. Environ. Qual., 26:933-946, 1997.
  • YOST, R.S.; UEHARA, G. & FOX, R.L. Geostatistical analysis of soil chemical properties of large areas. I. Semi-variograms. Soil Sci Soc. Am. J., 46:1028-1032, 1982a.
  • YOST, R.S.; UEHARA, G. & FOX, R.L. Geostatistical analysis of soil chemical properties of large areas. II. Kriging. Soil Sci Soc. Am. J., 46:1033-1037, 1982b.
  • (1
    ) Parte da Tese de Doutorado apresentada pelo primeiro autor ao Curso de Pós-Graduação em Ciência do Solo-UFRGS.
  • Datas de Publicação

    • Publicação nesta coleção
      06 Out 2014
    • Data do Fascículo
      Mar 2000

    Histórico

    • Recebido
      Nov 1997
    • Aceito
      Out 1999
    Sociedade Brasileira de Ciência do Solo Secretaria Executiva , Caixa Postal 231, 36570-000 Viçosa MG Brasil, Tel.: (55 31) 3899 2471 - Viçosa - MG - Brazil
    E-mail: sbcs@ufv.br