3 Simpósio Internacional de Agricultura de Precisão

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1 METODOLOGIA PARA DETERMINAÇÃO DE UNIDADES DE MANEJO EM ÁREA DE SOJA Lairon Milani 1, Eduardo Godoy de Souza 2, Miguel Uribe-Opazo 3, Gabriel Anonio Filho 4, Jerry Adriani Johann 5, Reginaldo Ferreira Sanos 4 RESUMO: A agriculura de precisão engloba um conuno de ecnologias que visam o aumeno da eficiência baseando-se no maneo diferenciado de áreas agrícolas. O obeivo desa pesquisa foi desenvolver uma meodologia para definição de unidades de maneo em função dos aribuos físicos do solo e da produividade da culura da soa. Uilizaram-se dados amosrais de uma área com 1,74 ha consiuída de 128 amosras com maneo químico localizado. Os dados originais de cada variável foram analisados por meio de écnicas de geoesaísica e os mapas de conorno gerados por meio de inerpolação uilizando as écnicas de krigagem. Os valores dos mapas de conorno de cada variável de cada ano foram padronizados o que possibiliou a comparação dos aribuos de diferenes anos e a geração de um mapa da média. Foram deerminados os valores do coeficiene de variação para cada variável durane o período analisado sendo classificados como baixo, médio e alo. Com os mapas de conorno da média de cada variável padronizada e o coeficiene de variação foram gerados mapas das unidades de maneo. Os mapas das unidades de maneo revelaram informações imporanes para fuuras inervenções na área. A meodologia mosrou-se eficiene para idenificar regiões com caracerísicas homogêneas. PALAVRAS-CHAVE: variabilidade espacial, produividade, agriculura de precisão. ABSTRACT: METHODOLOGY FOR DETERMINATION OF UNITS OF SITE-SPECIFIC MANAGEMENT ZONES IN A SOYBEAN AREA The precision agriculure encloses a se of echnologies ha aim o increase of he efficiency on he basis of he differeniaed manage of agriculural areas. The obecive of his research was o develop a mehodology for definiion of managemen zones in funcion of he physical aribues of he soil and of he produciviy of he soybean culure. I had been used colleced daa in a area wih 1,74 ha consiued of 128 parcels wih localized chemical managemen. The original daa of each variable had been analyzed by means of geoesaisics echniques and he conour maps generaed by means of inerpolaion using he ordinary Kriging echnique. The values of he conour maps of each variable of each year were sandardized, wha made possible he comparison of he aribues of differen years and he generaion of an averaged map. The values of he coefficien of variaion for each variable during he analyzed period was deermined and also classified in low, median and high. Wih he conour map of he average of each sandardized variable wih and he coefficien of variaion maps was generaed he maps of managemen zones. The conour maps of he variaion coefficiens had revealed efficien in he demonsraion of he space and emporal variabiliy of he analyzed variable. The maps of he managemen zones had revealed imporan informaion for fuure inervenions in he area.. The mehodology revealed efficien o idenify homogeneous regions. KEYWORDS: spaial variabiliy, produciviy, precision agriculure 1 Engº Agrícola, Universidade Esadual do Oese do Paraná, UNIOESTE, Cascavel PR, (0xx45) , milani@unioese.br; 2 Engº Mecânico, Professor Associado, Grupo de Pesquisa GROSAP, Universidade Esadual do Oese do Paraná, UNIOESTE, Cascavel PR, (0xx45) , godoy@unioese.br; 3 Esaísico, Professor Aduno, Grupo de Pesquisa GROSAP, Universidade Esadual do Oese do Paraná, UNIOESTE, Cascavel PR, (0xx45) , mopazo@unioese.br; 4 Agronomo, Professor Aduno, Grupo de Pesquisa GROSAP, Universidade Esadual do Oese do Paraná, UNIOESTE, Cascavel PR, (0xx45) Engº Agrícola, Professor Assisene, Grupo de Pesquisa GROSAP, Universidade Esadual do Oese do Paraná, UNIOESTE, Cascavel PR, (0xx45) , errya@unioese.br

2 INTRODUÇÃO: A Agriculura de Precisão (AP) surgiu da necessidade em se considerar a variabilidade espacial e emporal exisene em uma área de produção agrícola. Segundo QUEIROZ e al., (2000) o obeivo da AP consise em manusear pequenas áreas, denro do campo de produção, visando reduzir o uso de produos químicos e aumenar a produividade. Para BORÉM e al., (2000), as primeiras dificuldades da AP consisem na idenificação e na separação de cada classe de variabilidade. Uma meodologia foi proposa por SOUZA e al., (1998) para quanificar a variabilidade espacial de aribuos do solo e produividade. Trabalhos desenvolvidos por auores como MERCANTE e al (2003), JOHANN e al., (2004) demonsram a imporância e dificuldade em se deerminar a variabilidade de aribuos do solo. A variabilidade presene no rendimeno das culuras em um mesmo alhão pode ser aribuída a faores como emperaura do solo, emperaura do ar, radiação solar, precipiação, umidade, venos, nurienes, profundidade do solo, densidade do solo e presença de planas daninhas (ACOCK & PACHESKI, 1997). Segundo CAPELLI (2004) a inerpreação do mapa de produividade é imprescindível para a correção dos faores de produção que persisem ao longo do empo. Para MOLIN (2002), um dos grandes desafios da AP ainda é oferecer subsídios para definição de unidades de maneo para poseriores inervenções. Pesquisadores como CARVALHO (2001), MOLIN, (2002) e GIMENES & MOLIN (2002) uilizando informações de produividade definiram unidade de maneo com relaivo sucesso. O obeivo dese rabalho foi propor uma meodologia para definição de unidades de maneo em uma área produiva com base em mapas de aribuos físicos do solo e produividade da culura da soa. MATERIAL E MÉTODOS: Os dados amosrais são de uma área experimenal da Cooperaiva Cenral Agropecuária de Desenvolvimeno Tecnológico e Econômico Lda. (COODETEC), na BR467, Cascavel, Paraná. A área experimenal é de 1,74 ha, dividida em 256 parcelas de 7,20 m x 7,20 m, sendo uilizadas nesa pesquisa 128 parcelas com maneo químico localizado (CML). Uilizou-se para ese esudo dados amosrais da densidade do solo em (g cm -3 ) nos anos de 1999 a 2002, da resisência mecânica do solo a peneração (RMSP) em (MPa) na profundidade de 0 a 10 e 10 a 20 cm nos anos de 1998 a 2001 e da produividade da soa em (on ha -1 ) nos anos de 1998 a Realizou-se procedimenos para verificar normalidade dos dados e exisência de endências direcionais. Os dados originais foram analisados aravés das écnicas de geoesaísica a fim de idenificar e definir a esruura de variabilidade espacial dos dados. Em seguida foi realizado o ause de um modelo eórico ao semivariograma experimenal. Para cada ano esudado foi enconrada a variável padronizada (ZV i ) por meio da Equação 1. Os mapas de conorno de cada variável padronizada foram confeccionados uilizando-se uma grade de 76 linhas por 100 colunas (oal de 7600 ponos), uilizando a écnica de Krigagem. A variável padronizada (ZV i ) em esudo é dada por: Vi V. ZVi = onde: = 1, 2,..., e i = 1,2,..., n. (1) s. em que: ZV i é a variável em esudo padronizada no pono i e no ano ; V i é a variável em esudo no pono i e no ano ; V. é a média da variável em esudo no ano ; s. é o desvio padrão da variável em esudo no ano ; n é o número de ponos; é o número de anos em esudo. A parir de dados gerados por krigagem realizou-se a análise de relação linear enre as variáveis uilizandose o coeficiene de correlação de Pearson. Enconrou-se ainda o coeficiene de variação (CV i ) da variável em cada pono de localização, para os cinco anos do esudo, aravés da Equação 2: si. CV i. =.100 onde: i = 1, 2, 3,..., n. (2) V i.

3 em que: ( Vi V ) 2 = 1 Vi s. i = e Vi. = onde: i = 1, 2,..., n. 1 = 1 em que: Vi. é a média da variável em esudo no pono i nos anos de esudo; s i. é o desvio padrão da variável em esudo no pono i nos anos de esudo (nesa pesquisa = 5 e n = 128). Cada posição esimada da variável em esudo padronizada e o coeficiene de variação foram reclassificados seguindo as classificações apresenadas na Tabela 1 ( PIMENTEL GOMES (1987). Tabela 1. Classificação da variável padronizada (ZV) e do coeficiene de variação (CV) Baixa Média Ala menor que o Maior ou igual que o 33º percenil e maior que o Variável Padronizada (ZV) 33º percenil menor ou igual que o 67º percenil 67º percenil Coeficiene de Variação (CV) CV < 10% 10% CV 30% CV > 30% Visando a geração de mapas com as unidades de maneo foi caegorizada a produividade padronizada média e o coeficiene de variação de acordo com o esabelecido na Tabela 1, obendo-se um mapa com as classes apresenadas na Tabela 2. Tabela 2. Classes de classificação dos mapas de unidades de maneo Classificação Classes (Zonas de Maneo) Classe 1 Classe 2 Classe 3 Classe 4 Classe 5 Classe 6 Classe 7 Classe 8 Classe 9 Variável Padronizada Baixa Baixa Baixa Média Média Média Ala Ala Ala CV (%) Baixo Médio Alo Baixo Médio Alo Baixo Médio Alo RESULTADOS E DISCUSSÃO: Na Figura 1 observa-se valores baixos e médios na região cenral da área com valores alos nos exremos. Na Figura 2 observa-se valores médio na pare superior da área, indicando maior variabilidade emporal da densidade do solo nesa região. Na Figura 3 observase as classes 1 (22%), 2 (2,3%), 4 (35%), 5 (3,7%), 7 (26%) e 8 (11%). Figura 1. Média da densidade do solo. Figura 2. Coeficiene de variação. Figura 3. Unidades de maneo. Na Figura 4 observa-se valores alos na região inferior da área e valores baixos e médios na região cenral da área. Na Figura 5 observa-se valores alos na pare inferior direia da área, indicando maior variabilidade emporal da RMSP nesa região. Na Figura 6 observa-se as classes 2 (26%), 3 (7,8%), 5 (29%), 6 (4,3%), 8 (21%) e 9 (13%).

4 Figura 4. Média da RMSP 0 10 cm. Figura 5. CV (%) da RMSP 0 a 10 cm Figura 6. Unidades de maneo RMSP 0 10 cm. As Figuras 7 e 9 apresenam semelhança com as Figura 4 e 6, resulado ese á esperado, por se raar ambém de RMSP. Na Figura 8 observa-se predominância de valores médios, indicando diminuição na variabilidade emporal com o aumeno da profundidade. Na Figura 9 observa-se as classes 1 (0,03%), 2 (32%), 3 (0,37%), 4 (2,6%), 5 (31%) 7 (0,24%) e 8 (33%). Figura 7. Média da RMSP cm. Figura 8. CV (%) da RMSP 10 a 20 cm Figura 9. Unidades de maneo RMSP cm Na Figura 10 observa-se valores baixos na região esquerda e valores médios e alos na região cenral. Na Figura 11 observa-se predominância de valores médios com uma faixa de valores alos na pare esquerda e superior da área, indicando maior variabilidade emporal da produividade da soa nesa área. Na Figura 12 observa-se as classes 2 (24%), 3 (9,4%), 5 (32%), 6 2,6%), e 8 (32%). Comparando os mapas das Figuras 3, 6, 9 e 12 pode-se observar que as regiões que apresenaram produividade ala ambém abresenaram baixos valores de RMSP, regiões que apresenaram valores alos de RMSP ambém apresenaram alos valores de densidade do solo e vice-versa. Não foram enconradas correlações consisenes enre a produividade e os aribuos avaliados. Figura 10. Média da produividade. Figura 11. CV (%) da produividade. Figura 12. Unidades de maneo produividade. Na Tabela 3 observa-se os coeficienes de correlação de Pearson enre a produividade da soa, densidade do solo e RMSP nas profundidades de 0 a 10 e 10 a 20 cm. A maior correlação enconrada foi enre a RMSP a produividade da soa no ano Tabela 3. Correlação linear enre a produividade da soa e aribuos físicos do solo Noa: * dados não coleados nos referidos anos Aribuos Produividade da soa/ano ZM Densidade do solo * -0,125-0,415 0,462 0,092 0,065 RMSP 0 a 10 cm -0,061 0,240 0,648 0,085 * -0,066 RMSP10 a 20 cm 0,265 0,459 0,742 0,074 * -0,104

5 CONCLUSÕES: Os mapas de conorno da média das variáveis analisadas, de maneira geral, mosraram-se eficienes na represenação do comporameno da variabilidade espacial e emporal. Os mapas de conorno dos coeficienes de variação mosraram-se eficienes na demonsração da variabilidade emporal das variáveis analisadas. A meodologia apresenada que associa a écnica de padronização de dados o coeficiene de variação mosrou-se eficiene na idenificação de regiões com caracerísicas homogêneas. Não se consaou correlação consisene enre as unidades de maneo da produividade da soa e a densidade do solo e resisência mecânica do solo à peneração. Os resulados da pesquisa demonsraram a grande dificuldade em se correlacionar a produividade da culura da soa com aribuos físicos do solo. AGRADECIMENTOS: À Cooperaiva Cenral Agropecuária de Desenvolvimeno Tecnológico e Econômico Lda. (COODETEC) pelo apoio no desenvolvimeno da pesquisa. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ACOCK, B.; PACHEPSKY, Y. Holes in precision farming: mechanisic crop models. In: Precision Agriculure. ASA-CSSA- SSSA, Madison, 1997, p BORÉM, A., GIÚDICE, M.P., QUEIROZ, D.M., MANTOVANI, E.C., FERREIRA, L.R., VALLE, F.X.R., GOMIDE, R.L. Agriculura de precisão. Viçosa: Universidade Federal de Viçosa, p CAPELLI, N.L. Agriculura de precisão Novas ecnologias para o processo produivo. Disponível em: <hp://wwwbases.cnpia.embrapa.br>. Acessado em maio de CARVALHO, J.R.de P.; VIEIRA, S.R.; MORAN, R.C.C.P. Como avaliar similaridade enre mapas de produividade. Campinas: Relaório Técnico/Embrapa informáica agropecuária 10, 1 a edição, 24p GIMENEZ, L. M.; MOLIN, J. P. Ferilidade do solo e sua influência no rendimeno das culuras proposa de uma meodologia para definição de unidades de maneo. IN: BALASTREIRE, L. A. Avanços da Agriculura de Precisão no Brasil no período de , Piracicaba, SP, p.50-57, JOHANN, J. A.,URIBE-OPAZO, M. A. U., SOUZA, Eduardo G. de SOUZA. Variabilidade espacial dos aribuos físicos do solo e da produividade em um Laossolo Bruno disrófico da região de Cascavel, PR. Rev. bras. eng. agríc. ambien., maio/dez. 2004, vol.8, no.2-3, p ISSN MERCANTE, E.; URIBE-OPAZO, M. A., SOUZA, E G. de. Variabilidade espacial e emporal da resisência mecânica do solo à peneração em áreas com e sem maneo químico localizado. Revisa Brasileira de Ciência do Solo, v. 27, p MOLIN, J.P. Definição de unidades de maneo a parir de mapas de produividade. Engenharia Agrícola, Sociedade Brasileira de Engenharia Agrícola, v.22, n1, p an PIMENTEL GOMES, F. Curso de esaísica experimenal. 12. ed. Piracicaba: Livraria Nobel S.A., 1987, 466p.QUEIROZ, D.M., DIAS, G.P., MANTOVANI, E.C. Agriculura de precisão na produção de grãos. Agriculura de precisão. Viçosa, MG, p , SOUZA, E. G.; RIBEIRO, S. R. A.; URIBE-OPAZO, M. A.; VILAS BOAS, M. A.; SILVA, M. S.; JOHANN, J. A.; MOLIN, J. P.; NÓBREGA, L. H. P.; OLIVEIRA, E. F.; CARRARO, I. M. Meodologia para análise da variabilidade espacial dos aribuos do solo e da produividade em uma área piloo de agriculura de precisão. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE ENGENHARIA AGRÍCOLA, 27, 1998, Poços de Calda - MG. Anais... Poços de Calda - MG: Sociedade Brasileira de Engenharia Agrícola, 1998, p