SPATIAL VARIABILITY OF SOIL PENETRATION RESISTANCE IN AREAS CULTIVATED WITH SUGARCANE UNDER DIFFERENT TIMES OF MECHANIZED HARVESTING WITH CONTROLLED TRAFFIC
Visualizações: 247DOI:
https://doi.org/10.32404/rean.v11i1.7696Keywords:
Geostatistics, Sampling grid, Alfisols, Saccharum oficcinarum L.Abstract
The present study aimed to evaluate the spatial variability of mechanical resistance of the soil to penetration in areas cultivated with sugarcane under different mechanized cutting times with controlled traffic. The study was conducted in an Alfisol under areas of first and third mechanized sugarcane cutting, located in Santa Emília II Farm, belonging to Usina Miriri Bioenergia e Alimentos S/A, in Rio Tinto, State of Paraíba, Brazil. A 20 × 20 m sampling grid was adopted, with points in the row and interrow planting in both areas, totaling 50 georeferenced points, in 1.0 ha plots, where mechanical resistance of the soil to penetration was collected with the aid of an impact penetrometer up to 0.6 m deep. The variability of the resistance was evaluated by descriptive statistics, and the spatial dependence by geostatistics. Mechanical resistance showed a pure nugget effect in the 0-0.1 and 0.2-0.3 m layers in the interrow and the 0.3-0.4 m layer in the row. A Gaussian model was observed in the third cutting area; the spherical, exponential, and Gaussian models presented themselves in both areas. The spatial dependence estimator was rated as very high, with an average range of 27 m for the first cutting area and 49 m for the third cutting. The controlled traffic proved to be efficient, showing less resistance in the lines of both areas, the spatial dependence was very strong and with greater ranges in the area of the third cut.
References
(I) Arcoverde, S.N.S., Souza, C.M.A, Rafull, L.Z.L., Cortez, J.W., Orlando, R.C. 2020. Soybean agronomic performance and soil physical attributes under tractor traffic intensities. Engenharia Agrícola, 40(1), 113-120. DOI: https://doi.org/10.1590/1809-4430-Eng.Agric.v40n1p113-120/2020.
(II) Barbieri, D.M., Marques Júnior, J., Pereira, G.T. 2008. Variabilidade espacial de atributos químicos de um Argissolo para aplicação de insumos à taxa variável em diferentes formas de relevo. Engenharia Agrícola, 28(4), 645-653. DOI: https://doi.org/10.1590/S0100-69162008000400004.
(III) Betioli Júnior, E., Moreira, W.H., Tormena, C.A., Ferreira, C.J.B, Silva, A.P., Giarola, N.F.B. 2012. Intervalo hídrico ótimo e grau de compactação de um Latossolo Vermelho após 30 anos sob plantio direto. Revista Brasileira de Ciência do Solo, 36(3), 971-982. DOI: https://doi.org/10.1590/S0100-06832012000300027.
(IV) Bottega, E.L., Queiroz, D.M., Pinto, F.A.C., Souza, C.M.A. 2013. Variabilidade espacial de atributos do solo em sistema de semeadura direta com rotação de culturas no cerrado brasileiro. Revista Ciência Agronômica, 44(1), 1-9. DOI: https://doi.org/:10.1590/S1806-66902013000100001.
(V) Camargo, A.O, Alleoni, L.R.F. 1997. Compactação do solo e o desenvolvimento das plantas. ESALQ, Piracicaba.
(VI) Cambardella, C.A, Moorman, T.B, Novak, J.M. 1994. Field-scale variability of soil properties in central Iowa soils. Science Society of America Journal, 58(5), 1501-1511. DOI: https://doi.org/10.2136/sssaj1994.03615995005800050033x.
(VII) Campos, M.C.C., Aquino, R.E., Oliveira, I.A., Bergamim, A.C. 2013. Variabilidade espacial da resistência mecânica do solo à penetração e umidade do solo em área cultivada com cana-de-açúcar na região de Humaitá, Amazonas, Brasil. Revista Brasileira de Ciências Agrárias, 8(2), 305-310. DOI: https://doi.org/10.5039/agraria.v8i2a2091.
(VIII) Carvalho, L.A., Meurer, I., Silva Junior, C.A., Cavalieri, K.M.V., Santos, C.F.B. 2011. Dependência espacial dos atributos físicos de três classes de solos cultivados com cana-de-açúcar sob colheita mecanizada. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, 15(9), 940-949. DOI: https://doi.org/10.1590/S1415-43662011000900010.
(IX) Carvalho, M.L., Luz, F.B., Lima, R.P., Cavalieri-Polizeli, K.M.V., Carvalho, J.L.N, Cherubin, M.R. 2022. Assessment of soil physical quality and water flow regulation under straw removal management in sugarcane production systems. Sustainability, 14(2), 841, DOI: https://doi.org/10.3390/su14020841.
(X) Dalchiavon, F.C., Carvalho, M.P., Montanari, R., Andreotti, M., Dal Bem, E.A. 2014. Inter-relações da produtividade de cana soca com a resistência à penetração, umidade e matéria orgânica do solo. Revista Ceres, 61(2), 255-264. DOI: https://doi.org/10.1590/S0034-737X2014000200014.
(XI) Farhate, C.V.V., Souza, Z.M., Cherubin, M.R., Lovera, L.H., Oliveira, I.N., Júnnyor, W.S.G., La Sacala, N. 2022. Soil physical change and sugarcane stalk yield induced by cover crop and soil tillage. Revista Brasileira de Ciência do Solo, 46(1), e0210123. DOI: https://doi.org/10.36783/18069657rbcs20210123.
(XII) GOLDEN SOFTWARE. 2017. Surfer for Windows version 14.0. https://www.goldensoftware.com/press-release/golden-software-releases-surfer-v14.
(XIII) GAMMA DESIGN SOFTWARE. 2012. GS+: Geostatistics for the Environmental Sciences. https://geostatistics.com.
(XIV) Kranzler, J.H. 2011. Statistic for the terrified. Sixth ed. Rowman & Littlefield, Londres.
(XV) Luz, F.B., Carvalho, M.L., Castioni, G.A.F., Bordonal, R.O., Cooper, M., Carvalho, J.L.N., Cherubin, M.R. 2022a. Soil structure changes induced by tillage and reduction of machinery traffic or sugarcane – A diversity of assessment scales. Soil and Tillage Research, 223(1), 105469. DOI: https://doi.org/10.1016/j.still.2022.105469.
(XVI) Luz, F.B., Castioni, G.A.F., Tormena, C.A., Freitas, R.S., Carvalho, J.L.N., Cherubin, M.R. 2022b. Soil tillage and machinery traffic influence soil water availability and air fluxes in sugarcane fields. Soil and Tillage Research, 223(1), 105459. DOI: https://doi.org/10.1016/j.still.2022.105459.
(XVII) Mion, R.L., Nascimento, S.E.M., Sales, F.A.L., Silva, S.F., Duarte, J.M.L, Sousa, B.M. 2012. Variabilidade espacial da porosidade total, umidade e resistência do solo à penetração de um Argissolo Amarelo. Semina. Ciências Agrárias, 33(6), 2057-2066. DOI: https://doi.org/10.5433/1679-0359.2012v33n6p2057
(XVIII) Mwendwa, S.M., Mbuvi, J.P., Kironchi, G., Gachene, C.K.K. 2022. Assessing spatial variability of selected soil properties in Upper Kabete campus coffee farm, University of Nairobi, Kenya. Heliyon, 8(8), e10190. DOI: https://doi.org/10.1016/j.heliyon.2022.e10190.
(XIX) Oliveira Filho, F.X., Miranda, J.F., Silva, P.C.M., Mesquita, F.O., Costa, T.K.G. 2016. Compactação de solo cultivado com cana-de-açúcar em Baía Formosa, Rio Grande do Norte. Revista Ceres, 63(5), 715-723. DOI: https://doi.org/10.1590/0034-737X201663050017.
(XX) Oliveira, I.A., Campos, M.C.C., Aquino, R.E., Marques Junior, J., Freitas, L., Souza, Z.M. 2014. Semivariograma escalonado no planejamento amostral da resistência à penetração e umidade de solo com cana-de-açúcar. Revista Ciências Agrárias, 57(3), 287-196. DOI: https://doi.org/10.4322/rca.ao1421.
(XXI) Oliveira, I.A., Campos, M.C.C., Soares, M.D.R., Aquino, R.E., Masques Junior, J. 2013. Variabilidade espacial de atributos físicos em um Cambissolo Háplico, sob diferentes usos na região sul do Amazonas. Revista Brasileira de Ciência do Solo, 37(4), 1103-1112. DOI: https://doi.org/10.1590/S0100-06832013000400027.
(XXII) Peluco, R.G., Marques Júnior, J, Siqueira, D.S., Pereira, G.T., Barbosa, R.S., Teixeira, D.B. 2015. Mapeamento do fósforo adsorvido por meio da cor e da suscetibilidade magnética do solo. Revista Pesquisa Agropecuária Brasileira, 50(3), 259-266. DOI: https://doi.org/10.1590/S0100-204X2015000300010.
(XXIII) Santos, K.S., Montenegro, A.A.A., Almeida, B.G., Montenegro, S.M.G.L., Andrade, T.S., Fontes Júnior, R.V.P. 2012. Variabilidade espacial de atributos físicos em solos do vale aluvial no semiárido de Pernambuco. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, 16(8), 828-835. DOI: https://doi.org/10.1590/S1415-43662012000800003.
(XXIV) Savioli, J.S., Santos, F.F., Leite, F., Lopes, R.A.P. 2020. Desempenho operacional e atributos físicos do solo sob tráfego de trator agrícola. Research, Society and Development, 9(11), e3269119903. DOI: https://doi.org/10.33448/rsd-v9i11.9903.
(XXV) Silva, M.A., Arantes, M.T., Rhein, A.F.L., Gava, G.J.C., Kolln, O.T. 2014. Potencial produtivo da cana-de-açúcar sob irrigação por gotejamento em função de variedades e ciclos. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, 18(3), 241-249. DOI: https://doi.org/10.1590/S1415-43662014000300001
(XXVI) Silveira, D.C., Melo Filho, J.F., Sacramento, J.A.A.S., Silveira, E.C.P. 2010. Relação umidade versus resistência à penetração para um Argissolo Amarelo distrocoeso no recôncavo da Bahia. Revista Brasileira de Ciência do Solo, 34(6), 659-667. DOI: https://doi.org/10.1590/S0100-06832010000300007.
(XXVII) Santos, H.G., Jacomine, P.K.T., Anjos, L.H.C., Oliveira, V.A., Lumbreras, J.F., Coelho, M.R., Almeida, J.A., Araújo Filho, J.C., Oliveira, J.B., Cunha, T.J.F. 2018. Sistema Brasileiro de Classificação de Solos. 5th. ed, Brasília, Embrapa Solos.
(XXviii) Soares, M.F., Timm, L.C., Siqueira, T.M., Santos, R.C.V, Reichardt, K. 2023. Assessing the spatial variability of saturated soil hydraulic conductivity at the watershed scale using the sequential Gaussian co-simulation method. Catena, 221(1), 106756. DOI: https://doi.org/10.1016/j.catena.2022.106756.
(XXiX) Souza, M.C, Oliveira, F.P., Silva, J.R., Matins, A.F., Silva, P.L.F. 2020. Spatial variability of resistance to penetration in soil under sugarcane crops with different harvest methods. Caatinga, 33(2), 480-489. DOI: https://doi.org/10.1590/1983-21252020v33n220rc.
(XXX) Souza, G.S., Souza, Z.M, Silva, R.B., Araújo, F.S., Barbosa, R.S. 2012. Compressibilidade do solo e sistema radicular da cana-de-açúcar em manejo com e sem controle de tráfego. Pesquisa Agropecuária Brasileira, 47(4), 603-612. DOI: https://doi.org/10.1590/S0100-204X2012000400017.
(XXXI) Souza, Z.M., Silva, M.L.S., Guimarães, G.L., Campos, D.T.S., Carvalho, M.P., Pereira, G.T. 2001. Variabilidade espacial de atributos físicos em um Latossolo Vermelho distrófico sob semeadura direta em Selvíria (MS). Revista Brasileira de Ciência do Solo, 25(3), 699-707. DOI: https://doi.org/10.1590/S0100-06832001000300019.
(XXXII) Stolf, R. 1991. Teoria e teste experimental de fórmulas de transformação de dados de penetrômetro de impacto em resistência do solo. Revista Brasileira de Ciência do Solo, 15(2), 229-235.
(XXXIII) Tavares, U.E., Pedrosa, E.M.R, Montenegro, A.A.A., Magalhães, A.G, Barreto, M.T.L. 2012. Variabilidade espacial de atributos físicos e mecânicos de um Argissolo sob cultivo de cana-de-açúcar. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, 15(1), 1206-1214. DOI: https://doi.org/10.1590/S1415-43662012001100009.
(XXXIV) Teixeira, P.C., Donagemma, G.K., Fontana, A., Teixeira, W.G. 2017. Manual de métodos de análise de solos. 3th.ed, Embrapa Solos, Rio de Janeiro.
(XXXV) Warrick, A.W., Nielsen, D.R. 1980. Spatial variability of physical properties in the field. In Hillel, D. (ed.). Applications of soil physics. Academic Press, New York, p. 319-344. DOI: https://doi.org/10.1016/B978-0-12-348580-9.50018-3
Downloads
Published
How to Cite
Issue
Section
License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
The authors retain the rights to the manuscripts and, therefore, are free to share, copy, distribute, perform and publicly communicate the work under the following conditions:
Acknowledge work credits in the manner specified by the author or licensor (but not in a way that suggests that you have their support or that they support their use of their work).
REVISTA DE AGRICULTURA NEOTROPICAL (ISSN 2358-6303) is under license https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
The State University of Mato Grosso do Sul, Sustainable Development Center of Bolsão Sul-Mato-grossense (CEDESU), of the University Unit of Cassilândia (UUC), preserves the patrimonial rights (copyright) of the published works and favors and allows their reuse under the license as mentioned above.
------------
The journal reserves the right to make normative, orthographic, and grammatical alterations in the originals, to maintain the cult standard of the language, respecting, however, the style of the authors.
Final proofs will be sent to the authors.
Published works become the property of the journal. The opinions expressed by the authors of the manuscripts are their sole responsibility.