A agricultura comercial tem enfrentado revoluções nos últimos anos, estimulados, sobretudo pelos investimentos tecnológicos no campo, voltado à mecanização dos procedimentos, a automação na aplicação de insumos químicos, à adoção de práticas conservacionistas de semeadura, ao melhoramento vegetal e à aplicação de ferramentas de Agricultura de Precisão (AP).

Assim o emprego dessas tecnologias contribui para alavancar a produção agrícola brasileira, que nos últimos anos obteve safras recordes de soja e milho. As ferramentas da AP possibilitam a verificação, a análise, e o controle da desuniformidade das lavouras em áreas de grandes proporções, por meio da identificação de manchas que evidenciam produtividades mais altas e outras mais baixas na propriedade.

A possibilidade do manejo localizado proporciona aos produtores rurais a possibilidade de evoluir em aspectos correlacionados à gestão e otimização de processos produtivos, considerando os recursos naturais disponíveis para aumentar a produtividade. Para compreender adequadamente os aspectos que influenciam a produtividade das culturas, um novo elemento passou a ser ponderado no controle da produtividade: a variabilidade espacial.

Esse conceito tem sido amplamente utilizado para gestão da propriedade, visto que possibilita propor estratégias de manejo do solo em função do potencial de resposta da cultura.

A forma mais clássica de obter essa informação é por meio dos mapas de produtividade, em razão de estes possibilitarem reconhecimento e interpretação das causas da variabilidade na produção; porém estas são dificilmente evidenciadas durante o ciclo da cultura. Uma ferramenta útil para auxiliar na definição do manejo adequado é a geoestatística, pois possibilita avaliar a variabilidade espacial e temporal de atributos do solo, além de fatores ligados à planta e ao clima local.

Com isso, podem-se indicar alternativas de manejo, não só para reduzir os efeitos da variabilidade do solo sobre a produção das culturas (TRANGMAR et al., 1985), mas também para aumentar a possibilidade de estimar respostas das culturas sob determinadas práticas de manejo (OVALLES e REY, 1994). Diante do exposto, objetivouse avaliar a variabilidade espacial de atributos químicos do solo sob sistema de plantio direto, utilizando ferramentas da AP. 2. Material e Métodos O trabalho foi realizado em um talhão de área comercial de 49,12 ha.

A propriedade foi a Fazenda Santa Hilda no município de Dourados, MS. O local situa-se em latitude de 22º17’S; longitude de 54º91’W e altitude de 460 m. O clima é do tipo Cwa, segundo a classificação de Köppen.

O solo 

A amostra composta foi formada por 8 subamostras tomadas aleatoriamente ao redor de cada ponto amostral em raio de 5 m, sendo as amostras retiradas com auxílio de trado manual. Os atributos químicos do solo avaliados foram: pH em água; teor de matéria orgânica (MO); teores de cálcio (Ca), magnésio (Mg), potássio (K) e alumínio (Al) trocáveis; fósforo (P) disponível em Mehlich-1 e acidez potencial (H+Al), conforme metodologia proposta por Claessen (1997).

A partir destas determinações, foram obtidas a soma de bases (SB), a capacidade de troca de cátions a pH 7,0 (CTC), e a saturação por bases (V%). Também foi realizada análise granulométrica do solo nas referidas camadas. Os dados dos atributos químicos do solo foram analisados por meio da estatística descritiva (VIEIRA et al., 2002), com o intuito de caracterizar as tendências de posições centrais e de dispersão dos dados, além de expressar melhor a sua distribuição.

Foram estimadas as seguintes medidas: de posição (média, máximo e mínimo), de dispersão (desvio-padrão e coeficiente de variação).

A interpretação do coeficiente de variação (CV %) seguiu a classificação proposta por Nogueira (2007), na qual um CV maior que 35% revela que a série é heterogênea e a média tem pouco significado; maior que 65%, a série é muito heterogênea e a média não tem significado algum e se for menor que 35% a série é homogênea e a média tem significado, podendo ser utilizada como representativa da série de onde foi obtida. Para estudar a variabilidade espacial utilizou-se a geoestatística, em que se determinou o semivariograma.

Posteriormente, procedeu-se a predição dos valores para os locais não amostrados por interpolação pelo método de krigagem ordinária, que utilizam as informações de variabilidade espacial e os parâmetros do semivariograma.

3. Resultados e discussão

Para os atributos químicos do solo podem ser observados, em geral, valores médios superiores na camada de 0,0-0,10 m (Quadro 1). Esse resultado pode ser atribuído ao manejo utilizado (adubação e calagem), além da incorporação superficial dos restos culturais, contribuindo com a ciclagem dos nutrientes extraídos pelas culturas anteriores (FREITAS et al., 2015).

Houve mudança na concentração de matéria orgânica (MO) nas camadas de solo avaliadas, com valores superiores em superfície, corroborando com resultados obtidos por Silva et al. (2006). De acordo com Portugal et al. (2010), essa redução de MO em profundidade pode ser atribuída ao aumento da erosão do solo e a menores quantidades de aportes orgânicos, fato que torna interessante a adoção do sistema de semeadura direta por sustentar maior concentração de MO na área cultivada.

O valor mais elevado de CTC (Quadro 1) foi obtido na camada de 0,0-0,10 m onde houve maior teor de MO, corroborando com resultados obtidos por Cardoso et al. (2011). A CTC dos solos tem relação direta com a MO, devido esta contribuir com 56 a 82% da CTC da camada superficial de solos tropicais (RAIJ, 1981), com maior retenção de cátions e diminuição de perdas por lixiviação (CARNEIRO et al., 2009).

Vale destacar que nos Latossolos brasileiros a MO é a principal geradora de cargas negativas na superfície (SOARES et al., 2011). Os maiores valores médios de pH variaram de 6,12 a 6,37 (Quadro 1) nas camadas avaliadas, ou seja, a camada superficial de solo provavelmente propicia maior lixiviação pelo intenso regime hídrico, acarretando em valores mais elevados do pH (FREITAS et al., 2015).

Os valores médios de acidez potencial (H+Al) variaram entre as camadas, sendo observado valor superior na camada de 0,0-0,10 m, indicando que a diferença na acidez potencial nessa camada deve-se ao maior valor de H.

Isso se explica pelo maior teor de MO nessa camada (Quadro 1), já que se trata de um atributo composto de vários grupos funcionais, especialmente os grupos carboxílicos e fenólicos, que podem liberar o H que irá compor os íons envolvidos na CTC (SOARES et al., 2011) e acidificá-lo. Segundo Cardozo (2008), os elevados teores de H+Al são decorrentes dos altos teores de carbono orgânico verificados nas áreas.

Para Tibau (1984) a MO é uma fonte de prótons H+, que tendem a acidificar os solos. Tal acidificação se reflete de modo mais acentuado nos valores de acidez extraível do que no pH do solo. Os teores de P e K disponível foram maior na camada 0,10-0,20 m, porém este foi bem próximo do verificado na camada 0,0-0,10 m. Os teores médios de P e K (83,24 mg dm-3 e 1,06 mg dm-3, respectivamente) para a camada 0,0-0,10 m, indica a presença de valores elevados para a cultura (RAIJ et al., 1997). O que também foi observado na camada 0,10-0,20 m, que apresentou valores de 55,64 mg dm-3 e 1,21 mg dm-3, respectivamente.

Alvarez et al. (1999) relatam que a disponibilidade do K e do P varia de acordo com a dinâmica das fontes desses nutrientes quando adicionados ao solo. O P é considerado um elemento essencial para as plantas e se encontra em baixa quantidade nos solos brasileiros (BASTOS et al., 2008), enquanto o K é um dos elementos mais extraídos pelas plantas, contribuindo para várias atividades químicas e como um ativador de grande número de enzimas (MALAVOLTA, 2006).

Os teores médios de K, Ca e Mg foram maiores na camada 0,0- 0,10 m (Quadro 1), exceto para o Mg cujos valores médios não variaram entre as camadas. Possivelmente, os valores elevados desses nutrientes na área cultivada ocorreram em razão das aplicações de calcário e fertilizante (cloreto de potássio) anteriores a amostragem do solo.

Considerados como macronutrientes secundários, os teores de Ca e Mg foram encontrados em proporção de 5,37 e 1,92 cmolc dm-3, respectivamente, para a camada 0,0-0,10 m, os quais também estão classificados como nível alto (ALVAREZ et al., 1999). Valores semelhantes foram encontrados para a profundidade 0,10- 0,20 m.

O Ca como constituinte do solo promove a redução da acidez do solo e melhora a resistência à toxidez provocada pelo excesso do alumínio. Já o Mg é um constituinte da molécula de clorofila, cuja deficiência aparece com um amarelecimento entre as nervuras das folhas mais velhas (MALAVOLTA, 2006). Os valores de SB e V% seguem a tendência dos valores descritos para K, Ca e Mg, com maiores valores na camada 0,0-0,10 m (Quadro 1). À medida que se reduziu a saturação por bases, o pH também diminuiu, o que caracteriza uma elevação da acidez nas camadas (FREITAS. et al., 2015).

Verifica-se que os valores de coeficiente de variação (CV) são altos (Quadro 1), o que pode ser considerado como um dos primeiros indicadores da existência de heterogeneidade nos dados (BOTTEGA et al., 2013; FREITAS et al., 2015). Tal fato sugere alta heterogeneidade em torno da média entre os atributos avaliados, o que pode ter várias causas, entre elas os processos de formação do solo e o acúmulo e distribuição das partículas do solo em função da forma do relevo e do fluxo de água na área (ARTUR et al., 2014).

Além disso, segundo Carvalho et al. (2003), os resultados de análises de atributos do solo costumam apresentar valores altos de coeficiente de variação. A variabilidade dos dados, analisada exclusivamente pelos valores do CV, apresentou-se média para todas as variáveis com exceção do pH e da produtividade, cuja variação foi baixa na camada 0,0-0,10 m, de acordo com a classificação proposta por Warrick e Nielsen (1980), de baixa para CV < 12% ; média de 12% < CV < 60% e alta para CV > 60%.

Sendo assim, obteve-se baixa variabilidade para o atributo MO, com um CV de 9,36% na camada 0,0-0,10 m, e os demais atributos foram classificados como variabilidade moderada em ambas as profundidades. Na Figura 2 estão apresentados os mapas da ocorrência dos atributos pH, MO e P, obtidos pelo método da krigagem.

Levando em consideração o nível de acidez de 5,1 a 6,0 como acidez média e maior que 6,0 acidez fraca (RIBEIRO et al., 1999), observa-se que para a camada de 0,0-0,10 m predomina acidez fraca, e para a camada de 0,10-0,20 m existe um aumento de acidez média (Figura 2b).

Na classe agronômica o pH bom se encontra de 5,5 a 6,0, sendo alto acima de 6,0 (RIBEIRO et al., 1999). Desse modo, a maior parte da área apresenta pH alto. Observa-se que nas camadas estudadas o teor de P (Figura 2c) é elevado em toda área (RIBEIRO et al., 1999), pois está acima de 12 mg dm-3.

A MO em ambas as camadas (Figura 2a) apresenta valores, entre 2,0 e 4,0%, caracterizando o nível médio (RIBEIRO et al., 1999) e indicado pela cor verde nos mapas, e regiões onde esse valores encontram-se mais elevados (nível bom > 4,0%) apresentados pelo amarelo nos mapas.

Esses resultados são positivos devido ao efeito benéfico da MO sobre os atributos físicos (densidade, porosidade), químicos (liberação e fixação de nutrientes, regulação do pH, etc.) e biológicos (fonte de alimento e substrato para o desenvolvimento de micro-organismos, etc.) (GUCHERT e ROUSSENQ NETO, 2007).

Na Figura 3a, observa-se nas camadas avaliadas que os valores de K foram considerados altos, ou muito bons, por serem maior que 0,31 cmol dm-3 (120 mg dm-3) (RIBEIRO et al., 1999). O alto do teor de K verificado pode ser atribuído ao modo de aplicação contínua desses nutrientes de forma mecânica e na linha de semeadura. A partir dos mapas gerados para Ca (Figura 3b), verifica-se a tendência de valores alto (> 4,0 cmolc dm-3) na camada de 0,0-0,10 m e bom (2,0 a 4,0 cmolc dm-3) na camada de 0,10-0,20 m (RIBEIRO et al., 1999).

Os mapas de Mg (Figura 3c) se mostram semelhantes e com valores altos (> 1,5 cmolc dm-3). Sendo assim, o Mg apresentou maior probabilidade de ocorrência de valores acima da referência, sendo sua principal forma de acréscimo ao solo a aplicação de calcário, e de forma secundária em composição com fertilizantes (MALAVOLTA, 2006). Isso demonstra a necessidade de haver um planejamento estratégico de manejo da adubação, para que não ocorra o desequilíbrio deste atributo no solo.

A ocorrência de teores da acidez potencial (H+Al) foi nível bom (5,01 a 9,0 cmolc dm-3) (RIBEIRO et al., 1999) na camada de 0,0-0,10 m representada pela cor amarelo, porém para camada 0,10-0,20 m o nível foi considerado alto (> 9,0 cmolc dm-3) representado pela cor laranja, além de uma parte da área apresentar um gradiente de redução da acidez potencial (Figura 4).

Em relação à soma de bases (SB) (Figura 4 b), os valores apresentados pelos mapas nas duas camadas devem-se ao alto teor e ao somatório dos cátions Ca2+, Mg2+ e K+ chamados soma de bases trocáveis (SB) disposto na área, contribuindo para boa fertilidade do solo e, consequentemente, elevando a disponibilidade de nutrientes e aumentando o complexo de troca para as plantas cultivadas - soja e milho (EMBRAPA, 2010).

A distribuição da soma de bases (SB) apresentou valores elevados na área de estudo para as camadas com predominância de valores > 6,0 cmolc dm-3. A CTC a pH 7 (Figura 4c), é um parâmetro utilizado para calcular a dose de calcário que poderá ou deverá vir a ser incorporada ao solo da área, visto que este atributo está associado ao potencial de bases trocáveis que o solo pode reter em forma disponível, caso sua acidez seja corrigida.

A importância da CTC refere-se não só a retenção de cátions, mas também de água, além de ter relação direta com a estruturação e consistência do solo (PRADO, 2007). A CTC do solo se apresentou adequada de acordo com os níveis na camada de 0,0-0,10 m, fato este observado nos mapas de isolinhas, com predominância elevado em praticamente toda a área nas cores amarelo (nível bom – de 8,6 a 15 cmolc dm-3) e laranja (nível alto - > 15 cmolc dm-3) (RIBEIRO et al., 1999).

A saturação por bases (Figura 5a) apresentou a maior parte da área com valores na camada de 0,0-0,10 m entre 40 e 60% (nível médio) (RIBEIRO et al., 1999) e uma parte bom (60-80%), já na camada de 0,10-0,20 m observa-se a ocorrência de um gradiente de aumento a partir da cor azul claro (20%) para laranja (80%), mas ocorre também predominância da faixa de 40-60% de saturação.

Nessas áreas onde há uma maior ocorrência de saturação por bases médios e altos, podem ser consideradas como áreas de solos com melhor qualidade. A saturação por bases é considerada como excelente indicativo das condições gerais de fertilidade do solo, sendo utilizada até como complemento na nomenclatura dos solos (RONQUIM, 2010; EPSTEIN e BLOOM, 2006; KIEHL, 2008).

Com relação à necessidade de calagem (NC) (Figura 5 b) observa-se na camada 0,0-0,10 m a predominância de uma baixa dose de aplicação (< 0,5 Mg h-1), o que na prática não há necessidade de aplicação, e apenas uma pequena porção da área com dose de 0,5 a 2,0 Mg ha-1.

Na camada 0,10-0,20 m verifica-se ocorrência de maiores classes de recomendação de calcário e, por consequência, heterogeneidade na sua aplicação. A aplicação de calagem considerando zonas diferentes de manejo pode contribuir para reduzir a quantidade aplicada do produto, diminuindo as perdas e, consequentemente, o custo de produção, além de evitar problemas por aplicações excessivas (LOPES, 2004).

4. Considerações finais

As técnicas de agricultura de precisão são uma ferramenta poderosa para o gerenciamento agrícola, uma vez que permite o manejo diferenciado da propriedade rural.

Nesse estudo, as análises descritivas em conjunto com a análise espacial dos atributos químicos demonstraram que o sistema de cultivo adotado melhorou a fertilidade da camada superficial (0,0-0,10 m), em relação à camada subsuperficial do solo da área em sistema de semeadura direta de soja e milho.

O uso de mapas que demonstram a quantidade de produto a ser aplicado, tendem a proporcionar economia de insumo e menor quantidade de área a ser trabalhada