Variabilidade espacial de Fe, Mn, Na e da produtividade em uma lavoura de pimenta-do-reino.

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1 Variabilidade espacial de Fe, Mn, Na e da produtividade em uma lavoura de pimenta-do-reino. Eduardo Oliveira de Jesus Santos 1, Ivoney Gontijo 2, Lucas Rodrigues Nicole 1 e Antonio Drumond 3 1 Graduando do Curso de Agronomia, Centro Universitário do Norte do Espírito Santo Universidade Federal do Espírito Santo/Departamento de Ciências Agrárias e Biológicas, Rodovia BR 101 Norte, Km 60, Bairro Litorâneo, CEP.: , São Mateus - ES, eduardoliviera@hotmail.com, lukssnicoli@hotmail.com 2 Professor Adjunto, Centro Universitário do Norte do Espírito Santo Universidade Federal do Espírito Santo/Departamento de Ciências Agrárias e Biológicas, ivoneygontijo@ceunes.ufes.br 3 Mestrando do Programa de Pós-graduação em Agricultura Tropical, Centro Universitário do Norte do Espírito Santo Universidade Federal do Espírito Santo, agrodrumond@gmail.com Resumo - Este experimento teve como objetivo descrever a variabilidade espacial dos atributos químicos do solo (Fe, Mn e Na) e a produtividade de uma lavoura de pimenta-do-reino (Piper nigrum L.), cultivada em um Latossolo Vermelho-Amarelo Distrófico. O experimento foi conduzido em uma lavoura de pimenta-doreino, plantada no espaçamento 3,0 x 2,0 m (1.667 plantas ha -1 ). As análises de solo foram realizadas no laboratório de análise de solo, folha e água da Universidade Federal do Espírito Santo. O projeto foi instalado em uma malha retangular de 50 x 122 m (6.100 m 2 ). Em cada ponto amostral foram coletadas amostras de solo, na profundidade de 0-20 cm, com 63 pontos, distanciados em 10 x 10 m, preestabelecidos em croqui e com suas respectivas coordenadas. Os atributos químicos estudados apresentaram estrutura de dependência espacial forte. A variabilidade espacial dos atributos químicos do solo possibilita a recomendação de doses de fertilizantes com taxas diferenciadas, proporcionando uma redução do custo de produção e um consequente aumento na produtividade. Palavras-chave: geoestatística; atributos químicos; Piper nigrum L. Spatial variability of the Fe, Mn, Na and yield in tillage of black pepper Abstract - This experiment aimed to describe the spatial variability of soil chemical properties (Fe, Mn and Na) and the productivity of a black pepper crop (Piper nigrum L.) grown in a Oxisol. The experiment was conducted in a tillage of black pepper, in a 3.0 x 2.0 m spacing (1,667 plants ha -1 ). Soil analyses were made in laboratory analysis of soil at the Federal University of Espirito Santo. The project was installed in a rectangular mesh of 50 x 122 m (6,100 m 2 ). In each sample point, soil samples were collected at a depth of 0-20 cm, with 63 points, spaced at 10 x 10 m, pre-established in layout and with their coordinates. The chemical attributes showed strong spatial dependence. The spatial variability of soil chemical properties allows the recommendation of fertilizer doses with different rates, providing a lower cost of production and a consequent increase in productivity. Key words: geostatistics; chemical attributes; Piper nigrum L. Introdução A pimenta-do-reino é uma cultura que exige solos com boas características físicas (FORNAZIER FILHO, 1989). E seu cultivo está localizado em regiões de solos ácidos, com baixa saturação por bases e frequentemente, possuem alumínio trocável e manganês em quantidades suficientemente altas para limitar o desenvolvimento normal das plantas (FALESI, 1972). Segundo Milanez et al.(1987), devido as boas características físicas dos Latossolos, o cultivo da pipericultura se torna apto para o Estado do Espírito Santo. Os micronutrientes são requeridos em pequenas quantidades, mas são de grande importância para o crescimento e produção das plantas (MALAVOLTA et al.,1997). Por isso, o conhecimento da sua disponibilidade no solo sempre foi importante instrumento no processo de análise de produtividade e das II Simpósio de Geoestatística em Ciências Agrárias ISSN:

2 tomadas de decisões sobre técnicas de manejo a serem adotadas em uma determinada área (PIERCE; NOWAK, 1999), evitando assim problemas de deficiência ou de toxidez. Segundo Machado et al.(2007), grandes áreas na agricultura brasileira são consideradas homogêneas. As quais são utilizadas doses iguais de fertilizantes, desconsiderando a variabilidade espacial, propiciando a inviabilidade econômica e maior impacto ambiental. Com a finalidade de aumentar a eficiência da aplicação de corretivos e fertilizantes, torna-se necessário o estudo detalhado da variabilidade espacial dos atributos químicos (SOUZA et al., 2004). A variabilidade espacial pode ser determinada pelo uso da Geoestatística, que leva em consideração a localização exata de cada ponto amostral, uma das ferramentas principais dessa técnica é o mapeamento dos atributos do solo. O presente trabalho teve por objetivo descrever a variabilidade espacial dos elementos Fe, Mn e Na, bem como da produtividade em uma lavoura de pimenta-do-reino (Piper nigrum L.) na cidade de São Mateus (ES). Material e Métodos O experimento foi conduzido em uma lavoura de pimenta-do-reino da variedade Bragantina, plantada no espaçamento 3,0 x 2,0 m (1.667 plantas ha -1 ) em regime de irrigação por aspersão, localizado no Norte do Estado do Espírito Santo, no município de São Mateus-ES. As coordenadas geográficas são de latitude Sul e de longitude oeste, com uma altitude de 30 m. Sendo o solo classificado como Latossolo Vermelho-amarelo distrófico e de textura argilo-arenosa. As análises de solo foram realizadas no Laboratório de Solos e Análise Foliar do Centro Universitário Norte do Espírito Santo da Universidade Federal do Espírito Santo (CEUNES-UFES). Foi instalada uma malha retangular de 50 x 122 m (6.100 m 2 ) com 69 pontos, distanciados de 10 x 10 m, em cada ponto foram coletadas amostras de solo, na profundidade de 0-20 cm, para análise química do solo dos elementos (Ferro, Manganês e Sódio) de acordo com Embrapa (1997) e para análise da produtividade da cultura. Os resultados obtidos foram submetidos à análise Geoestatística, com o objetivo de se definir o modelo de variabilidade espacial dos atributos do solo envolvidos nesse estudo, obtendo-se assim os semivariogramas e posteriormente mapeamento da produtividade e de cada atributo químico estudado. A análise da dependência espacial foi feita pela Geoestatística, com auxílio do software GS+ Versão 7 (ROBERTSON, 1998), que foi utilizado para obtenção dos semivariogramas e dos mapas de isolinhas dos atributos estudados. Os dados foram interpolados por meio da técnica da krigagem, a qual utiliza os parâmetros do semivariograma. Para o ajuste dos modelos matemáticos aos semivariogramas foi utilizado o método de validação Jack-knifing, no qual serão analisados os valores de média e variância dos erros reduzidos, os quais foram considerados os modelos: esférico, exponencial, linear e gaussiano. Foi calculada a razão de dependência espacial (RD), que é a proporção em percentagem do efeito pepita (Co) em relação ao patamar (Co+C), dada pela equação RD=(Co/Co+C)100 que, de acordo com Cambardella et al. (1994), apresenta a seguinte proporção: (a) dependência forte < 25 %; (b) dependência moderada de 25% a 75% e (c) dependência fraca > 75%. Resultados e Discussão Os resultados da análise geoestatística (Tabela 1) mostraram que todos os atributos químicos analisados apresentaram dependência espacial. O modelo que melhor se ajustou para às variáveis manganês e produtividade foi o esférico, concordando com Chaves & Farias (2009) e Silva et al (2007). O ferro ajustou-se no modelo gaussiano, resultado semelhante ao Parfitt et al (2009) e o sódio para exponencial, com valores de coeficiente de validação cruzada variando de 0,430 e 0,842. Tabela 1. Estimativa dos parâmetros do modelo teórico ajustado para os atributos químicos estudados Atributos Modelo Alcance (m) Efeito Pepita (C o ) Parâmetros Patamar RSS rcv [C o /(C o +C)]*100 (C o +C) Fe (mg dm -3 ) Gau. 11, ,635 0,11 Mn (mg dm -3 ) Esf. 9,62 0,01 24,94 4,55 0,815 0,04 Na (mg dm -3 ) Exp. 31,95 0,01 28,47 6,70 0,430 0,04 Prod.(kg ha -1 ) Esf. 118,20 1, , , ,842 0,31 rcv coeficiente de validação cruzada; Prod. Produtividade; RSS soma de quadrado de resíduos; Gau.-gaussiano; Esf. esférico; Exp. exponencial. II Simpósio de Geoestatística em Ciências Agrárias ISSN:

3 De acordo com a classificação de Cambardella et al. (1994), pela tabela 1 observa-se que todas as variáveis analisadas obteve-se forte grau de dependência (<25%), concordando com Parfitt et al (2009), Chaves e Farias(2009), Gomes et al (2008) e Silva et al (2007). Segundo Vieira (2000) o efeito pepita revela a descontinuidade do semivariograma em distâncias menores que as amostradas, ou seja, trata-se da variabilidade não explicada pelo modelo, devido a erros de medida e/ou microvariações não detectadas. A proporção de variação desse valor para o patamar do modelo é um indicativo da variação ao acaso de um ponto para outro, sendo esse critério utilizado para avaliar o grau de dependência espacial da variável (CAMBARDELLA et al.,1994). Observou-se que o maior alcance foi da produção (118,20 m) e entre os atributos químicos foi do sódio (31,95 m), provavelmente pelo fato da lavoura localizar-se em uma região litorânea, onde tem-se um aporte de sódio ao longo dos anos. O alcance da dependência espacial representa a distância em que os pontos amostrais estão correlacionados entre si (JOURNEL; HUIJBREGTS, 1991), ou seja, os pontos localizados numa área de raio igual ao alcance são mais homogêneos entre si do que com aqueles localizados fora dessa área. Os valores de alcance podem influenciar a qualidade das estimativas, uma vez que eles determinam o número de valores usados na interpolação; assim, estimativas feitas com interpolação por krigagem ordinária utilizando valores de alcances maiores tendem a ser mais confiáveis, apresentando mapas que representam melhor a realidade (CORÁ et al., 2004). De acordo com a classificação proposta no Manual de Recomendação de Calagem e Adubação para o Estado do Espírito Santo (PREZOTTI et al., 2007), observa-se nas Figuras 1 e 3, altos de teores de ferro e sódio no sentido centro a leste e intermediárias a baixas concentrações na direção oeste. O oposto ocorre com o manganês e produtividade (Figuras 2 e 4, respectivamente), altos índices no sentido centro a oeste e intermediários e baixos valores na direção leste. Este fato implica em uma necessidade de aplicação a taxa diferenciada para suprir a necessidade da lavoura de pimenta-do-reino. A produção de pimenta-do-reino foi maior a oeste da área estudada (Figura 4), região esta que apresenta melhores condições para o crescimento e produção da lavoura, teores adequados de Fe, Mn e Na. Semivariância, (mg dm -3 ) 2 Figura 1. Semivariograma e mapa do teor de ferro no solo (mg dm -3 ). Semivariância, (mg dm -3 ) 2 Figura 2. Semivariograma e mapa do teor de manganês no solo (mg dm -3 ). II Simpósio de Geoestatística em Ciências Agrárias ISSN:

4 Semivariância, (mg dm -3 ) 2 Semivariância, (Kg ha -1 ) 2 Figura 3. Semivariograma e mapa do teor de sódio no solo (mg dm -3 ). Figura 4. Semivariograma e mapa da produtividade da lavoura (kg ha -1 ). Para Molin (2002), a definição de unidades de manejo do solo que consigam representar regiões homogêneas quanto a atributos que influenciam o desenvolvimento das culturas é uma das etapas mais desafiadoras no contexto de Agricultura de Precisão. Conclusão Os atributos químicos estudados apresentaram estrutura de dependência espacial forte. A variabilidade espacial dos atributos químicos do solo possibilita a recomendação de doses de fertilizantes com taxas diferenciadas, proporcionando uma redução do custo de produção e um consequente aumento na produtividade. Os atributos químicos estudados influenciaram a produtividade da lavoura. Agradecimentos Aos laboratoristas do Laboratório de Análise de Solo e Folha (LAGRO) do Centro Universitário Norte do Espírito Santo da Universidade Federal do Espírito Santo (CEUNES/UFES): Joel Cardoso Filho, Geferson Júnior Palaoro e Alex Campanharo, pelo auxílio nas análises. Os autores agradecem também Eliseu Bonomo e Sávio Bonomo pela concessão da área de estudo. II Simpósio de Geoestatística em Ciências Agrárias ISSN:

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