Orientador: Mara de Andrade Marinho

Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Agrícola

Resumo: A aquisição de informação quantitativa acerca da variação espacial e temporal de atributos do solo é fundamental para fins de mapeamento digital e modelagem ambiental. Os relatórios técnicos dos levantamentos pedológicos contêm inúmeros dados, mas referidos a profundidades não coincidentes,...

Resumo: A aquisição de informação quantitativa acerca da variação espacial e temporal de atributos do solo é fundamental para fins de mapeamento digital e modelagem ambiental. Os relatórios técnicos dos levantamentos pedológicos contêm inúmeros dados, mas referidos a profundidades não coincidentes, uma vez que a diferenciação dos perfis em horizontes segue critérios genético-morfológicos, diferindo entre perfis. Assim, um modelo que permita ajustar uma função descrevendo a variação contínua de atributos edáficos a partir de um pequeno número de dados, caso dos perfis pedológicos, é de grande interesse em mapeamento digital, por permitir estimar valores em qualquer profundidade. Por outro lado, é conhecido que o manejo agrícola é um importante fator de variação da qualidade do solo, esperando-se que um sistema que promova a manutenção dos restos culturais sobre o solo tenha efeito positivo na qualidade, em especial na conservação do carbono orgânico do solo (COS). O objetivo central do trabalho foi desenvolver e testar uma aplicação da função Spline quadrática de igual área na modelagem do COS a partir de um pequeno número de observações. Um objetivo específico foi avaliar o efeito do tempo de adoção da colheita mecanizada da cana sem queima (cana crua) nos teores de COS. Foram avaliados perfis de LATOSSOLO VERMELHO textura argilosa em duas áreas com cana-de-açúcar, após 5 e 10 anos de adoção da colheita da cana crua. Em cada área foi aberta uma trincheira, sendo descritos e amostrados lado a lado até 1 m de profundidade dois perfis denominados perfil experimental (Pe, referência), amostrado a cada 2 cm (n=50), e perfil pedológico (Pp), amostrado por horizonte (n=5). Foi utilizado o programa MATLAB para implementar a função. Determinados os teores de COS foi aplicada a função spline quadrática de igual área aos dados e ajustadas as curvas de variação contínua do COS em profundidade. A validação das estimativas deu-se por comparação entre a curva ajustada aos dados do perfil pedológico (n=5) e a curva do perfil experimental (n=50; referência) e entre valores medidos em amostras independentes e valores estimados, por meio de análises de regressão e correlação linear e cálculo do erro padrão. A função Spline quadrática de igual área permitiu não somente descrever com precisão e acurácia a curva de variação do COS em profundidade a partir de um pequeno número de dados, como também estimar o teor de COS em diferentes profundidades, abrindo uma imensa possibilidade de utilização dos dados de levantamento de solos em mapeamento digital e modelagem ambiental. Não foi possível neste caso comprovar efeito positivo do tempo de adoção da colheita da cana crua na conservação do COS. Outros dois fatores limitantes associados ao manejo da área 2, aplicação de vinhaça diluída e estrutura do solo muito degradada, podem ter mascarado o efeito do maior tempo de adoção da colheita mecanizada (10 anos). Trabalhos futuros com modelagem do COS e de outros atributos em condições diversas de solos, usos e manejos permitirá consolidar a recomendação da função spline quadrática de igual área como ferramenta no mapeamento digital do solo

Abstract: The acquisition of quantitative information about spatial and temporal variations of soil attributes is fundamental to digital soil mapping and environmental modeling. Soil survey reports contain numerous data referred to distinct depths according the differentiation of the soil profiles...

Abstract: The acquisition of quantitative information about spatial and temporal variations of soil attributes is fundamental to digital soil mapping and environmental modeling. Soil survey reports contain numerous data referred to distinct depths according the differentiation of the soil profiles in horizons. Once this differentiation follows morphogenetic criteria, these depths differ among distinct profiles. Though, a model that allows adjusting a function to describe the continuous variation of soil attributes from a small number of data, like in soil profiles, is of great interest in digital soil mapping, because it make possible to estimate values at any depth. On the other hand, it is well known that agricultural management is an important factor of soil quality variation, being expected that a system promoting the permanence of crop residues above the soil has a positive effect on soil organic carbon (SOC) conservation. The central goal of this work was to develop and test an application of the spline of equal area function to model the in-depth variation of the SOC from a small number of data. A specific purpose was to evaluate the effect of the time of adoption of mechanized harvest of sugarcane without burning (raw cane) on the contents of SOC. Profiles of a clayed Rhodic Hapludox in two areas with sugarcane, after 5 and 10 years of mechanized harvest of raw cane were evaluated. In each area, it was dig a trench being described side by side until 1 meter depth two profiles named experimental profile (Pe, Reference), sampled each 2 cm (n=50), and pedological profile (Pp), sampled according morphogenetic horizons (n=5). For algorithm implementation the Mat Lab software was used. After determining the SOC contents, the spline of equal area function was applied and adjusted the continuous variation in-depth curves of SOC. Validation procedures have included comparisons between adjusted curves from Pp (n=5) and from Pe (n=50, Reference) and also comparisons between estimated values and measured values from independent samples employing regression and correlation analyzes and calculating the standard error. The spline of equal area function allowed not only to describe with precision and accuracy the continuous in-depth SOC variation employing a limited number of values, but also to estimate the SOC contents in different depths, opening great possibilities of using legacy data from soil survey reports in digital soil mapping and environmental modeling. It was not possible to demonstrate the positive effect of the time of adoption of mechanized harvest of raw cane on SOC conservation. Other two limiting factors associated with the management of area 2, application of diluted vinasse and soil structure severely degraded, should have masked the effect of the greater time of adoption of mechanized harvest of raw cane in this area (10 years). Future work with modeling of SOC and other soil attributes will allow consolidating and recommending the spline of equal area function as a tool for digital soil mapping