SPATIAL VARIABILITY OF FOLIAR ATTRIBUTES OF Eucalyptus urograndis IN TRÊS LAGOAS, MS.

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1 VARIABILIDADE ESPACIAL DOS ATRIBUTOS FOLIARES DE Eucalyptus urograndis, EM TRÊS LAGOAS, MS. Silva 1, T. S., Montanari 2, R., Lima 3, E. S., Lovera 3, L.H.,Dalchiavon 4, F. C. 1 Aluna especial de Pós-Graduação em Sistemas de Produção, Universidade Estadual Paulista, UNESP/FEIS, Faculdade de Engenharia de Ilha Solteira, Rua Monção, 226, CEP: , Ilha Solteira (SP). tatianaengambiental@gmail.com. 2 Professor Assistente Doutor, Universidade Estadual Paulista, UNESP/FEIS, Faculdade de Engenharia de Ilha Solteira, DEFERS, Departamento de Fitossanidade, Engenharia Rural e Solos, Rua Monção, 226, CEP: , Ilha Solteira (SP). montanari@agr.feis.unesp.br. 3 Estudantes de Pós-Graduação em Sistemas de Produção, Universidade Estadual Paulista, UNESP/FEIS, Faculdade de Engenharia de Ilha Solteira, Rua Monção, 226, CEP: , Ilha Solteira (SP). elizeu.florestal@gmail.com; lenon_lovera@hotmail.com. 4 Professor Doutor, Instituto Federal de Mato Grosso, Campus Campo Novo do Parecis., MT 235 Km 12;, s/n, Caixa Postal n. 100, Zona Rural CEP: , Campo Novo do Parecis, MT Brasil. flavio.dalchiavon@cnp.ifmt.edu.br. Resumo - A pesquisa promoveu a avaliação da variabilidade espacial de alguns atributos da planta de eucalipto em um Neossolo Quartzarênico. Em uma área experimental localizada no município de Três Lagoas, MS (latitude 20 o 27 S e longitude 52 o 29 W), foram realizadas, em 2013, amostragens da planta e das folhas, a fim de se determinar os seguintes atributos: altura, nitrogênio foliar, fósforo foliar, potássio foliar, cálcio foliar, magnésio foliar e enxofre foliar, sendo adquiridas em cada ponto amostral as coordenadas. Os valores obtidos pelas análises laboratoriais foram analisados por estatística descritiva através do SAS, e a dependência espacial, por sua vez, foi analisada pelo cálculo do semivariograma através do software GS+, evidenciando, dessa forma, que a distribuição espacial de cada atributo não foi aleatória, pois apresentaram classes de dependência espacial variando entre 58,3 e 87,9%. Pela analise dos mapas de krigagem demonstrou que regiões com elevados teores de nitrogênio são similares às que contém potássio, divergindo das áreas com fósforo e enxofre as quais se apresentaram em regiões particulares. Tais avaliações demonstraram as áreas com maior precisão que precisam de nutrientes específicos. Palavras-chave: geoestatística; distribuição espacial. SPATIAL VARIABILITY OF FOLIAR ATTRIBUTES OF Eucalyptus urograndis IN TRÊS LAGOAS, MS. Abstract - The research promoted the assessment of spatial variability of some eucalyptus plant attributes in a Quartzipsamment. In an experimental area located in Três Lagoas, MS (latitude 'S and longitude 52 29' W), were conducted in 2013, the plant samples and leaves, in order to determine the following attributes: height, leaf nitrogen, leaf phosphorus, leaf potassium, leaf calcium, leaf sulfur and leaf magnesium, which were acquired in each sample point coordinates. The values obtained by laboratory analyzes were analyzed using descriptive statistics at the SAS software and spatial dependence, in turn, it was analyzed by calculating the semivariogram at the GS + software, showing thus, that the spatial distribution of each attribute was not random because spatial correlation of classes ranged between 58.3 and 87.9%. The analysis of kriging maps showed that regions with high nitrogen contents are similar to those which contain potassium, and it diverges from the areas with phosphorus and sulfur which are presented in particular regions. Such evaluations have shown the critical areas which needs specific nutrients. Key words: geostatistics; spatial distribution. Introdução Atualmente o Brasil conta com 7,2 milhões de hectares (ha) cultivados com plantas do gênero Eucalyptus, dos quais ha representam o estado do Mato Grosso do Sul, cuja produção se destina à indústria madeireira, moveleira, siderúrgica e de celulose e papel (ABRAF, 2013; SFB, 2013). Os cultivos comerciais de eucaliptos, em geral, ocorrem em solos que apresentam baixa fertilidade natural (BARROS; NOVAIS, 1996), ou seja, são caracterizados por conter baixa reserva nutricional, reduzido teor de nutrientes aptos a serem absorvidos pelas plantas, acidez elevada, conteúdo IV Simpósio de Geoestatística em Ciências Agrárias SGeA ISSN:

2 elevado de alumínio e manganês, reduzida saturação por base e predomínio de minerais com baixa capacidade de troca catiônica na fração argila (RESENDE et al., 2007). A compreensão das concentrações de nutrientes no solo por meio da análise foliar é de fundamental importância para caracterização da fertilidade e consequentemente do estado nutricional das plantas, fatores estes considerados determinantes para produtividade. Todavia a avaliação desses atributos, ainda que em pequenas áreas, podem apresentar variação espacial afetando, dessa forma a produtividade da cultura (OLIVEIRA, et al., 2009). Nesse cenário se apresenta a agricultura de precisão, a qual, por meio de técnicas e procedimentos para otimizar a produção agrícola e gerenciar a variabilidade espacial (MOLIN, 2000). Para caracterizar a variabilidade dos nutrientes foliares e a produtividade, os correlacionado a fim de gerenciar o sistema de adubação, principalmente no que se refere à precisão da localidade e taxa de fertilizantes, a geoestatística tem se apresentado como uma ferramenta eficiente, possibilitando a interpretação de resultados obtidos pela estrutura da variabilidade em semivariogramas (VIEIRA, 2000). A análise geoestatística permite também o conhecimento da variação espacial dos nutrientes foliares, fornecendo assim informações relevantes tanto para o planejamento quanto para o manejo das áreas cultivadas (RESENDE et al., 2005). Diante do exposto este trabalho foi realizado com o objetivo de avaliar a variabilidade espacial de atributo da planta e dos nutrientes foliares de plantas de Eucalyptus urograndis, em área experimental da Eldorado Brasil Celulose no município de Três Lagoas, MS. Material e Métodos As coletas de dados a campo e as análise laboratoriais foram realizados durante o segundo semestre de A área experimental está localizada no município de Três Lagoas, MS, em latitude 20 o 27 S e longitude 52 o 29 W, com precipitação média anual de aproximadamente 1300 mm e a temperatura média em torno de 23,7 o C. O tipo climático é A w, segundo a classificação de Koeppen, caracterizado como tropical úmido com estação chuvosa no verão e seca no inverno. Os eucaliptos foram cultivados em solo classificados como Neossolo Quartzarênico, segundo EMBRAPA (2013), em uma área de 50 ha (hectares), sua distribuição foi planejada a partir de um croqui georreferênciado contendo 50 pontos amostrais, de forma a cobrir toda a área. As coordenadas de cada ponto amostral foram obtidas com o auxilio do GPS Garmimitrex e originaram uma planilha contendo latitude, longitude e altitude. Foram coletadas folhas em inicio de maturação de cada árvore com quatro repetições, em ramos situados a meia altura das copas, dirigidas aos quatro pontos cardiais, ou seja, norte, sul, leste e oeste. O material coletado foi seco em estufa a 65ºC por 48 horas e posteriormente moído, as análises dos seguintes macronutrientes N (nitrogênio), P (fósforo), K (potássio), Ca (cálcio), Mg (magnésio) e S (enxofre), de acordo com as recomendações de Malavolta et al. (1997), sendo executadas no laboratório de nutrição de plantas da UNESP-FEIS, Ilha Solteira, SP. E, a altura foi coletada com o auxílio de uma régua graduada. Para cada atributo analisado, realizou-se a análise descritiva clássica, com auxílio do programa estatístico SAS (SCHLOTZHAVER; LITTELL, 1997), no qual se determinou à média, mediana, valores de mínimos e de máximos, desvio-padrão, coeficiente de variação, curtose, assimetria e distribuição de frequência. Para a avaliação da normalidade dos dados, aplicou-se o teste de Shapiro &Wilk a 5%, a dependência espacial, por sua vez, calculou-se pelo semivariograma executado com o Gamma Design Software 7.0 (GS+, 2004). A análise do Avaliador da Dependência Espacial (ADE) foi conforme proposição de Dalchiavon et al. (2014). Resultados e Discussão A partir do coeficiente de variação (CV), pode-se classificar a variabilidade de um atributo, em baixa quando CV < 10%, média quando 10% < CV < 20%, alta para valores de CV entre 20% e 30%, e muito alta para magnitude de CV maiores que 30%, segundo Pimentel Gomes e Garcia (2002). A partir do exposto tem-se que entre os coeficientes apresentados pela Tabela 1, não houve atributos com CV baixa, já o Nitrogênio foliar e Enxofre foliar se apresentaram com CV média, por sua vez a Altura, o Fósforo foliar, Potássio foliar, Cálcio foliar e Magnésio foliar demonstraram CV alta maiores que 30%, Variáveis estatísticas que apresentam distribuição de frequência classificada como normal ou tendendo a normal, utilizam como medida de tendência central o valor da média, porém se tratando de distribuição de frequência do tipo indeterminada utiliza-se a mediana (DALCHIAVON et al., 2014). Diante do exposto, os atributos que se valeram da média como medida da tendência foram a ALT, Nf, Pf e Caf, já que apresentaram distribuição do tipo normal e coeficientes de assimetria positiva entre 0,5 e 0,9 e negativo de 0,55; em contrapartida os demais atributos foram representados pela mediana para os valores de tendência central. Guedes et al. (2006) estudando nutrição do eucalipto em função da aplicação de lodo de esgoto, encontraram valores distintos dos encontrados na presente pesquisa, corroborando a penas com o teor de S (1,3 g kg -1 ). Essa diferenciação de valores nos teores nutricionais de eucalipto esta intimamente relacionada com a taxa de mineralização e com o teor de matéria orgânica do solo, principal fonte da disponibilidade desses nutrientes no solo. IV Simpósio de Geoestatística em Ciências Agrárias SGeA ISSN:

3 Tabela 1: Análise descritiva inicial dos teores foliares de Eucalyptus urophylla, em Três Lagoas, MS. Atributos (a) Média Mediana Mínimo Valor Máximo Medidas estatísticas descritivas Desvio Padrão Atributo de Planta Variação (%) Coeficientes Curtose Assimetria Probabilidade do teste (b) ALT (m) 3,24 3,32 1,40 4,70 0,86 26,58-0,39-0,55 0,0501 NO Teor Foliar Nf (g kg -1 ) 26,7 25,8 21,3 36,8 3,4 12,7 0,7 0,9 0,0161 TN Pf (g kg -1 ) 2,0 2,0 1,0 3,6 0,5 25,8 0,5 0,5 0,3979 NO Kf (g kg -1 ) 9,3 9,8 6,0 16,0 2,5 27,1-0,3 0,5 0,0018 IN Caf (g kg -1 ) 3,9 3,9 1,9 7,2 1,0 25,7 1,5 0,8 0,0478 NO Mgf (g kg -1 ) 2,3 2,1 1,4 4,8 0,7 30,6 3,8 1,7 <0,0001 IN Sf (g kg -1 ) 1,4 1,4 1,1 2,1 0,1 11,9 6,8 1,7 <0,0001 IN (a) ALT, Nf, Pf, Kf, Caf, Mgf e Sf são respectivamente altura da planta, teores foliares de nitrogênio, fósforo, potássio, cálcio, magnésio e enxofre. (b) DF=distribuição de frequência, sendo NO, TN e IN respectivamente do tipo normal, tendendo a normal e indeterminada. Pr<w DF Já Silva et al. (2008) avaliando concentração foliar de nutrientes em parcelas experimentais de Eucalyptus grandis encontraram teores nutricionais semelhantes ao do presente estudo, sendo de 24,4 para Nf, 1,45 para Pf, 3,6 para Caf, 2,00 para Mgf e 1,2 pa Sf. Todavia, as concentrações dos teores observados de ambos os estudos, todos estão acima dos valores máximos indicados para as concentrações foliares em eucaliptos cultivados em vários locais no Estado de São Paulo (BELLOTE; SILVA, 2000). Como os coeficientes de assimetria e curtose, em sua maioria, foram valores positivos, a distribuição de frequência foi determinada pelo teste de normalidade de Shapiro e Wilk, no qual valores de probabilidade menores que 1% são indicativos de distribuição indeterminada (Kf = 0,0018, Mgf <0,0001 e Sf <0,0001), probabilidade entre 1% e 5% são para distribuição tendendo a normal (Nf = 0,0161) e por fim probabilidade maiores que 5% são classificadas como distribuição normal (Pf = 0,3979 e Caf = 0,0478). Tabela 2: Parâmetros dos semivariogramas simples e cruzados ajustados para componentes foliares de Eucalyptus urophylla, em Três Lagoas, MS. Parâmetros Efeito Alcance ADE Atributos(a) Modelo (b) Patamar Validação cruzada pepita (A (C (C 0 + C) 0) r 2 SQR (c) % Classe a b r 0) (m) γ(h) simples dos atributos da planta ALT Epp. 7, , γ(h) simples dos atributos dos teores foliares Nf esf. (31) 4,85 1, ,8 0,320 2, ,3 ME -2,72 1,1 0,477 Pf esf. (31) 1, , ,4 0,537 1, ,9 AL 0,75 0,63 0,999 Kf exp.(31) 7, ,52 10,2 0,361 3,35 87,9 MA 3,58 0,62 0,161 Caf epp. 9, , Mgf epp. 4, , Sf exp.(29) 2, , ,391 4, ,1 MA 0,70 0,49 0,205 (a) ALT, Nf, Pf, Kf, Caf, Mgf e Sf, são respectivamente o altura da planta, nitrogênio, fósforo, potássio, cálcio, megnésio e enxofre foliar; (b) exp = exponencial, esf = esférico, com seus devidos pares de lags, e epp = efeito pepita; (c) SQR = soma dos quadrados dos resíduos; (d) ADE = avaliador da dependência espacial, sendo MA = muito alta, AL = alta, ME = média. A analise geoestatística, apresentada pela Tabela 2, demonstrou que o Nf (dependência média), Pf (dependência alta), Kf (dependência muito alta) e Sf (dependência muito alta), possuem dependência espacial, sendo ajustados por modelos esféricos e exponenciais. Ademais ficou evidenciado que a distribuição espacial de cada atributo supracitado IV Simpósio de Geoestatística em Ciências Agrárias SGeA ISSN:

4 não foi aleatória, pois apresentaram classes de dependência espacial variando entre 58,3 e 87,9%. Esse resultado também foi verificado por Simonete et al. (2013), no qual os mesmos atributos se apresentaram com maior dependência e maios concentração. Todavia o Caf e Mgf ficaram excluídos dessa avaliação uma vez que apresentaram efeito pepita, ou seja, não houve variação do atributo. Em cada parâmetro da fertilidade do solo analisado, foram ajustados os modelos dos semivariogramas considerando os valores do coeficiente de determinação (R 2 ) e soma do quadrado dos resíduos (SQR) (Tabela 2). Para o alcance, medida de raio para o qual pontos em seu interior possuem propriedades similares garantindo que todos os pontos dentro desta área com este raio são tão similares que podem ser usados para estimar valores para qualquer ponto entre eles (MACHADO et al., 2007), sendo observados valores variando de 10,2 a 23,4, para Kf e Pf respectivamente. A avaliação dos mapas de krigagem (Figura 1) demonstrou que regiões com elevados teores de nitrogênio são similares às que contém potássio, abrangendo uma área de se estende desde a região noroeste, alcançando a porção central e atingindo a região sudeste. Já a região norte e nordeste do mapa, apresentou alto teor de fósforo, enquanto que na região noroeste, apresentou alto teor de enxofre. Todos os mapas indicaram ausência de seu respectivo atributo, em regiões similares, parte no extremo sul e parte da região noroeste. Figura 1: Mapas de krigagem dos atributos foliares (N, P, K e S) de Eucalyptus urophylla, em Três Lagoas, MS. Conclusão O atributo altura do eucalipto apresentou alta variabilidade, enquanto para os teores foliares foram obtidos como média e muito alta variabilidade. Espacialmente, a grande maioria teores foliares apresentaram dependência espacial, seguindo padrões bem definidos. Os teores de nitrogênio, fósforo, potássio e sódio quando destinado a estimar a altura do eucalipto em solos arenosos apresentaram-se como potenciais indicadores de qualidade de nutrição foliar. Os mapas de isolinhas confeccionados permitiram visualizar a distribuição dos teores nutricionais estudados e a influência nos parâmetros de crescimento da altura do eucalipto cultivado em Três Lagoas MS, se tornando uma importante ferramenta para o planejamento da produção dessas áreas. Tais avaliações demonstraram com maior precisão as áreas que necessitam de determinados nutrientes para melhor desenvolvimento da planta, principalmente no que tange ao desenvolvimento foliar. IV Simpósio de Geoestatística em Ciências Agrárias SGeA ISSN:

5 Agradecimentos À FAPESP processo número: 2013/ e ao Incentivo à captação de recursos-fundunesp processo número: 2333/002/14-PROPe/CDC pelo apoio financeiro. Referências BARROS, N.F. & NOVAIS, R.F. Eucalypt nutrition and fertilizer regimes in Brazil. In: ATTIWIL, P.M. & ADAMS, M.A., eds. Nutrition of Eucalyptus. Melbourne, CSIRO, p BELLOTE, A. F. J.; SILVA, H. D. Técnicas e amostragens e avaliações nutricionais em plantios de Eucalyptus spp. In: GONÇALVES, J. L. M.; BENEDETTI, V. (Eds.) Nutrição e fertilização florestal. Piracicaba: IPEF, p DALCHIAVON, F. C.; CARVALHO, M. P.; MONTANARI, R.; ANDREOTTI, M.; PANOSSO, A. R. Produtividade da cana-de-açúcar: Variabilidade linear e espacial entre componentes tecnológicos e da produção. Bioscience Journal, Uberlândia, v. 30, n. 1, p , EMPRESA BRASILEIRA DE PESQUISA AGROPECUÁRIA. Sistema brasileiro de classificação de solos. Rio de Janeiro: Embrapa, 3.ed., p. GUEDES, M. C.; ANDRADE, C. A.; POGGIANI, F.; MATTIAZZO, M. E. Propriedades químicas do solo e nutrição do eucalipto em função da aplicação de lodo de esgoto. Revista Brasileira de Ciência do Solo, Viçosa, v. 30, p , 2006 MACHADO, L. O.; LANA, A. M. Q.; LANA, R. M. Q.; GUIMARÃES, E. C.; FERREIRA, C. V. Variabilidade espacial de atributos químicos do solo em áreas sob sistema de plantio convencional. Revista Brasileira de Ciência do Solo, Viçosa, v. 31, n. 3, p , MALAVOLTA, E., VITTI, G.C., OLIVEIRA, S.A. Avaliação do estado nutricional das plantas: princípios e aplicações. 2a ed., Piracicaba: POTAFOS, p. MOLIN, J.P. Geração e interpretação de mapas de produtividade para agricultura de precisão. In: BORÉM, A., ed. Agricultura de precisão. Viçosa, MG, Universidade Federal de Viçosa, p PIMENTEL-GOMES, F. P.; GARCIA, C. H. Estatística aplicada a experimentos agronômicos e florestais. Piracicaba: FEALQ, p. RESENDE, M.; CURI, N.; REZENDE, S.B. & CORRÊA, G.F. Pedologia: Base para distinção de ambientes. 5.ed. Lavras, Universidade Federal de Lavras, p. RESENDE, A.V.; KRAHL, L.L.; SHIRATSUCHI, L.S.; GOEDERT, W.J. & DOWICH, I. Diagnóstico nutricional de uma lavoura de soja a partir de informações georreferenciadas. Planaltina, DF, Embrapa Cerrados, p. (Boletim de Pesquisa e Desenvolvimento, 145). SANTANA, R.C.; BARROS, N.F.; NOVAIS, R.F.; LEITE, H.G. & COMERFORD, N.B. Alocação de nutrientes em plantios de eucalipto no Brasil. Revista Brasileira de Ciência do Solo, 32: , (Número Especial). SCHLOTZHAVER, S. D.; LITTELL, R. C. SAS: system for elementary statical analysis. 2.ed. Cary: SAS, p. SILVA, P. H. M.; POGGIANI, F.; GONÇALVES, J. L. M.; STAPE, J. L. Volume de madeira e concentração foliar de nutrientes em parcelas experimentais de Eucalyptus grandis fertilizadas com lodos de esgoto úmido e seco. Revista Árvore, Viçosa, v. 32, n. 5, p , SIMONETE, M. A.; CHAVES, D. M.; TEIXEIRA, C. F. A.; MORO, L.; NEVES, C. U.; Fornecimento de cálcio para plantas de Eucalyptus saligna por meio de aplicação de resíduo industrial lama de cal. Revista Brasileira de Ciência do Solo, Viçosa, v. 37, p , STAPE, J.L.; BINKLEY, D.; JACOB, W.S. & TAKAHASHI, E.N. A twin-plot approach to determine nutrient limitation and potential productivity in eucalyptus plantations at landscape scales in Brazil. For. Ecol. Manage., 23: , VIEIRA, S.R. Geoestatística em estudos de variabilidade espacial do solo. In: NOVAIS, R.F.; ALVAREZ V., V.H. & SCHAEFER, G.R., eds. Tópicos em ciência do solo. Viçosa, MG, Sociedade Brasileira de Ciência do Solo, v.1. p IV Simpósio de Geoestatística em Ciências Agrárias SGeA ISSN: