ANÁLISE DA VARIABILIDADE ESPACIAL DA CLOROFILA EM CULTURA DE CAFÉ
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ANÁLISE DA VARIABILIDADE ESPACIAL DA CLOROFILA EM CULTURA DE CAFÉ Renato A. A. RUAS 1 Email: [email protected], Andréia B. de BRITO 1 , Elder S. A. CERQUEIRA 1 , Daniel M. de QUEIROZ 1 e Francisco de A. C. PINTO 1 1 Universidade Federal de Viçosa, Viçosa, MG. Resumo: A utilização de medidores portáteis de clorofila pode ser uma importante ferramenta para o diagnóstico do teor de nitrogênio nas plantas de café. Desta forma, este trabalho teve como objetivo analisar a variabilidade espacial da clorofila na cultura do café sob pivôcentral, por meio da construção de mapas usando geoestatística. O estudo foi realizado em lavoura de Coffea arabica L. cv. Catuaí irrigada com sistema pivôcentral. O espaçamento da cultura é de 0,65 m entre plantas e de 2,50 m entre linhas. Foram amostradas plantas com intervalos de aproximadamente 2,50 m, utilizandose os 3º e 4º pares de folhas a partir do ápice de ramos produtivos, na altura mediana da planta. A quantificação da clorofila foi feita por meio do medidor Minolta SPAD502. Cada planta amostrada foi georreferenciada e criouse mapas por meio da análise de geoestatística. Os resultados obtidos mostraram que a distribuição de clorofila na lavoura é aleatória, que a distância necessária para coleta de amostras visando a variabilidade é de 6,00 metros; e, que não houve bom ajuste entre valores observados e estimados quando se realizou a interpolação por krigagem. PalavrasChave: Agricultura de precisão, medidor de clorofila, geoestatística. ANALYSIS OF THE SPATIAL VARIABILITY OF THE CHLOROPHYLL IN A COFFEE PLANTATION Abstract: The use of portable meters of chlorophyll can be an important tool for estimating the coffee leaves nitrogen. Thus, the objective of this work was to analyze the spatial variability of the chlorophyll in a coffee plantation under pivotcentral irrigation system, through the construction of maps using geostatistical analysis. The coffee variety in the area was Coffea Arabic L. cv. Catuaí irrigated. The spacing of the culture was of 0.65 m among plants and of 2.50 m among rows. The chlorophyll was measured with intervals of approximately 2.50 m, being used the 3rd and 4th leaves starting from the apex of productive branches, in the medium height of the plant. The quantification of the chlorophyll was made through the meter Minolta SPAD502. Each plant of sample was georeferencied for producing maps by using geostatistical analysis. It could be concluded that the chlorophyll distribution was random, the necessary distance for collecting of samples to study the variability was of 6.00 meters; and there was not good adjustment among observed values and interpolated values when using geostatistical analysis. Key words: Precision Agriculture, Chlorophyll Meter, Geostatistics. Introdução O Brasil é o maior produtor mundial de café com 28 milhões e 820 mil sacas colhidas na safra 2003/2004 e segundo a previsão da CONAB (Companhia Nacional de Abastecimento), a safra 2004/2005 deve chegar a 40 milhões de sacas (CONAB, 2004). Apesar de o Brasil ocupar a posição de maior produtor e exportador mundial de café, MATIELLO (2004) considera que a cafeicultura brasileira apresenta além de mãodeobra cara, clima muito seco e um solo pobre. Isso provoca um desequilíbrio nutricional e o conseqüente aumento de pragas e doenças do cafeeiro. Todos esses fatores exigem um grande investimento por parte do produtor, o que acaba tornando onerosa a atividade. Dessa forma, o processo de globalização e a concorrência internacional fazem com que o Brasil adote novas tecnologias para diferenciar o seu produto e otimizar os recursos de produção (SILVEIRA et al., 2003). O uso de fertilizantes nitrogenados é um recurso eficaz para aumentar a produtividade, sendo muito importante, o seu diagnóstico. Esse diagnóstico visa identificar carências e, ou, excessos antes que estes possam se manifestar, permitindo assim, corrigilos antes que representem risco para a produtividade das culturas (MARTINEZ et al. , 2003). A utilização de medidores portáteis de clorofila permite realizar leituras imediatas da clorofila na folha correlacionandoa com o teor de nitrogênio presente na planta, possibilitando assim, a criação de mapas que mostrem variabilidade espacial e/ou temporal da clorofila na área (ARGENTA et al. , 2001). A quantidade de luz vermelha absorvida indica a quantidade de clorofila existente na folha (ZOTARELLI et al., 2002). Isso se torna uma informação muito importante para a Agricultura de Precisão uma vez que ela realiza o manejo localizado da cultura, estudando cada porção da área de modo isolado (QUEIROZ et al., 2000). Desta forma, este trabalho teve como objetivo analisar a variabilidade espacial da clorofila em cultura do café sob pivôcentral, por meio da construção de mapas, usando a geoestatística.
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Geoestatistica aplicada na estimativa da clorofila-a.
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ANLISEDAVARIABILIDADEESPACIALDACLOROFILAEMCULTURADECAF
RenatoA.A.RUAS1Email:[email protected],AndriaB.deBRITO1,ElderS.A.CERQUEIRA1,DanielM.deQUEIROZ1eFranciscodeA.C.PINTO1
1UniversidadeFederaldeViosa,Viosa,MG.
Resumo:Autilizaodemedidoresportteisdeclorofilapodeserumaimportanteferramentaparaodiagnsticodoteorde
nitrognionas plantasdecaf.Desta forma, este trabalho tevecomoobjetivoanalisaravariabilidadeespacialdaclorofilana cultura do caf sob pivcentral, pormeio da construo demapas usando geoestatstica. O estudo foi realizado emlavoura deCoffea arabica L. cv.Catua irrigada com sistema pivcentral.O espaamento da cultura de 0,65mentreplantasede2,50mentrelinhas.Foramamostradasplantascomintervalosdeaproximadamente2,50m,utilizandoseos3e4paresdefolhasapartirdopicederamosprodutivos,naalturamedianadaplanta.AquantificaodaclorofilafoifeitapormeiodomedidorMinoltaSPAD502.Cadaplantaamostradafoigeorreferenciadaecriousemapaspormeiodaanlisede geoestatstica.Os resultados obtidosmostraramque a distribuio de clorofila na lavoura aleatria, que a distncianecessria para coleta de amostras visando a variabilidade de 6,00metros e, que no houve bom ajuste entre valoresobservadoseestimadosquandoserealizouainterpolaoporkrigagem.
PalavrasChave:Agriculturadepreciso,medidordeclorofila,geoestatstica.
ANALYSISOFTHESPATIALVARIABILITYOFTHECHLOROPHYLLINACOFFEEPLANTATION
Abstract:Theuseofportablemetersofchlorophyllcanbeanimportanttoolforestimatingthecoffeeleavesnitrogen.Thus,
theobjectiveofthisworkwastoanalyzethespatialvariabilityofthechlorophyllinacoffeeplantationunderpivotcentralirrigationsystem,throughtheconstructionofmapsusinggeostatisticalanalysis.Thecoffeevariety intheareawasCoffeaArabicL. cv.Catua irrigated.The spacingof the culturewas of 0.65m among plants and of 2.50m among rows.Thechlorophyllwasmeasuredwithintervalsofapproximately2.50m,beingusedthe3rdand4thleavesstartingfromtheapexof productive branches, in themedium height of the plant. The quantification of the chlorophyll wasmade through themeterMinoltaSPAD502.Eachplantofsamplewasgeoreferenciedforproducingmapsbyusinggeostatisticalanalysis.Itcouldbeconcludedthatthechlorophylldistributionwas random, thenecessarydistanceforcollectingofsamplestostudythevariabilitywasof6.00metersandtherewasnotgoodadjustmentamongobservedvaluesandinterpolatedvalueswhenusinggeostatisticalanalysis.
Keywords:PrecisionAgriculture,ChlorophyllMeter,Geostatistics.
Introduo
O Brasil o maior produtor mundial de caf com 28 milhes e 820 mil sacas colhidas na safra 2003/2004 esegundoaprevisodaCONAB(CompanhiaNacionaldeAbastecimento),asafra2004/2005devechegara40milhesdesacas(CONAB,2004).
Apesar de o Brasil ocupar a posio de maior produtor e exportador mundial de caf, MATIELLO (2004)consideraqueacafeiculturabrasileiraapresentaalmdemodeobracara,climamuitosecoeumsolopobre.Issoprovocaum desequilbrio nutricional e o conseqente aumento de pragas e doenas do cafeeiro. Todos esses fatores exigem umgrande investimento por parte do produtor, o que acaba tornando onerosa a atividade. Dessa forma, o processo deglobalizaoeaconcorrnciainternacionalfazemcomqueoBrasiladotenovastecnologiasparadiferenciaroseuprodutoeotimizarosrecursosdeproduo(SILVEIRAetal.,2003).
Ousodefertilizantesnitrogenadosumrecursoeficazparaaumentaraprodutividade,sendomuitoimportante,oseu diagnstico. Esse diagnstico visa identificar carncias e, ou, excessos antes que estes possam se manifestar,permitindoassim,corrigilosantesquerepresentemriscoparaaprodutividadedasculturas(MARTINEZetal.,2003).
A utilizao de medidores portteis de clorofila permite realizar leituras imediatas da clorofila na folhacorrelacionandoa com o teor de nitrognio presente na planta, possibilitando assim, a criao de mapas que mostremvariabilidadeespaciale/outemporaldaclorofilanarea(ARGENTAetal.,2001).Aquantidadedeluzvermelhaabsorvidaindica a quantidade de clorofila existente na folha (ZOTARELLI etal., 2002). Isso se torna uma informao muitoimportanteparaaAgriculturade Precisoumavezqueelarealizaomanejolocalizadodacultura,estudandocadaporodareademodoisolado(QUEIROZetal.,2000).
Desta forma,este trabalhotevecomoobjetivoanalisaravariabilidadeespacialdaclorofilaemculturadocafsobpivcentral,pormeiodaconstruodemapas,usandoageoestatstica.
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MaterialeMtodos
Oestudo foi realizadoem lavouradeCoffeaarabicaL.cv.Catua de2,10ha, localizadanaFazendaJatob,nomunicpiodePaulaCndidoMG.
Aidadeaproximadadalavouraeradedoisanos.Osistemadeirrigaoutilizadonalavourafoiosistemadepivcentral, e o solo da rea foi caracterizado comoArgissolo VermelhoAmarelo. O espaamento da cultura foi de 0,65mentreplantasede2,50mentrelinhas.
Foiamostradoplantascomintervalosdeaproximadamente2,50m,utilizandoseos3e4paresdefolhas,apartirdopicederamosprodutivos,naalturamedianadaplanta.Emcadaplantaforamrealizadasquatroleituras,considerandoseamdiaaritmticadasquatroleituras.AquantificaodaclorofilafoifeitapormeiodomedidorMinoltaSPAD502.Aposio de cada planta foi devidamente georreferenciada usando um GPS modelo Pathfinder Pro XRS' (TrimbleNavigation Limited), cuja preciso era de 50 cm 1 ppm. Rastreouse a fase da onda portadora do sinal GPS e fezsecorreo diferencial psprocessada a partir da base GPS da RBMC (Rede Brasileira de Monitoramento Contnuo) doIBGElocalizadanoCentrodeVivncianoCampusdaUniversidadeFederaldeViosa.OsdadosforamexportadosparaoprogramaGS+(GammaDesignSoftware)verso3.1aondefoirealizadaaanlisegeoestatstica.
Inicialmente procedeuse uma anlise estatstica descritiva dos dados obtidos experimentalmente, na qual foramrealizadasanlisesdemedidadeposio,dedispersoeanlisedaformadadistribuio.Aescolhadomelhormodelodesemivariograma foi feita com base em dois fatores: a) na anlise de validao cruzada em que valores estimados declorofila foram comparados com valores determinados experimentalmente b) no modelo que possusse o menor efeitopepita.Foicalculadaarelaoentreoefeitopepitaeopatamar(Co(Co+C)1).Quantomenorovalordessarelao,menoreradependnciaespacialdosdadoscoletados.Ainterpolaodosdadosamostradosfoirealizadapelomtododekrigagemporpontos.Geraramsemapasde isolinhas,ondeseprocurouobservarvisualmenteapossvelexistnciade tendnciasnavariabilidadeespacialdaconcentraodeclorofilanalavouradecaf.
ResultadoseDiscusso
Na Tabela 1 so apresentados os resultados da anlise estatstica descritiva. O valor mdio de clorofiladeterminado pelo SPAD foi de 64,87, com um mnimo de 41,10 e um mximo de 80,07. Esses valores indicam baixavariabilidade dos pontos amostrados, indicando tambm que no existem valores discrepantes, pontos atpicos, quepoderiamseratribudosaerrosdedeterminao,digitaooudeamostragem.Foiobservado,tambmqueaamplitudedosquartisinferioresuperiorde8,10,commedianaiguala65,40.Adispersoemtornodamdiafoide6,31,apresentando,portanto,umcoeficientedevariaode9,73%.Asmedidasdaformadadistribuiodosvaloresamostradosmostramumatendncia distribuio normal. Isso pode ser observado pormeio dos baixos valores de coeficientes de assimetria e decurtosejuntamentecomseusrespectivoserrospadro,ouseja0,50(0,08)e0,26(0,16),respectivamente.
Tabela1 ResultadosdaanliseestatsticadescritivarealizadaparaasleiturasdeSPADMedidasdelocalizao
Mdia Mediana Moda Valormnimo Valormximo
Quartisinferior
Quartilsuperior
64,87 65,40 59,00 41,10 80,07 61,15 69,25Medidasdedisperso
Desviopadro Varincia Coeficientedevariao(%)6,31 39,81 9,73
Medidasdaformadadistribuio
Coeficienteassimetria Coeficientedecurtose 0,50(0,08) 0,26(0,16)
Omodelotericodosemivariogramaescolhidofoiomodeloexponencial.Quandoserealizouavalidaocruzadaparatodososmodelos,foipossvelverificarqueomaiorcoeficientedecorrelaoentreosvaloresestimadospelomodeloe os obtidos experimentalmente foi obtido quando se utilizou omodelo linear.No entanto,paraessemodelo,ovalordoefeitopepita foielevado,indicandoqueumaelevadaquantidadedavariabilidadeespacialnoseriaexplicadapelomodelolinear.Almdisso,observousequetodososmodelosapresentaramcoeficientesdeajuste(r2)muitobaixos,demonstrandopouco ajuste do modelo terico do semivariograma. Desta forma, optouse pelo modelo exponencial, uma vez que,apresentava coeficiente de determinao imediatamente abaixo do modelo linear e apresentavamenor efeito pepita. NaFigura 1apresentadoo resultadodaanlisedevalidaocruzadaparaessemodelo.Verificase queanuvemdepontosapresentouse visivelmente dispersa, indicando descontinuidade da clorofila na rea. Isso pode ser comprovado pelopequenoajuste(r2)observadoentreasretasquefoideapenas6,00%.
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Figura1Valoresatuaiseestimadosobtidosapsclculodavalidaocruzada.
ObservasenaFigura2assemivarinciascalculadasapartirdomodeloexponencial.Paraaverificaodoalcancenessemodelo,multiplicouseportrsovalordeA0 fornecidopeloprograma.Nessecaso,possvelverificarqueoalcanceobtido foi de 6,00 metros, ou seja, somente amostras coletadas a distncias inferiores a 6,00 metros apresentamdependncia espacial.A relao observada entre o efeito pepita e o patamar (Co (Co+C)1) foi de 69%o que demonstradependnciaespacialmoderadaentreosdadosamostrados.
Figura2Semivariogramaobtidodeacordocommodeloexponencial.
NasFiguras3e4soapresentadososmapasdesmbolosdadistribuiodoSPADparaospontosestudadoseomapageradopeloprogramaGS+.Observasequeadistribuiodaclorofilanareabastantealeatria.Umadaspossveisexplicaes para esse fato que o local onde foram coletados os dados apresentava plantas em diferentes estgios dedesenvolvimento.Comisso,possvelqueestejahavendosombreamentodasplantasdemenoresalturas,oquepodeestarcausando clorose. Alm disso, existem diferentes bitipos de caf nessa lavoura, o que resulta em diferentes tipos deplantas,algumasoriginandofrutosdecoloraoamarelaeoutras,frutosdecoloraovermelha.
CoeficientedeRegresso=0,669(SE=0,090,r2=0,060)interceptoemy=21,445
ModeloExponencial(Co=12,00(Co+C)=39,00Ao=2,00R2=0,61RSS=15,99)
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Figura3Mapamostrandoadistribuiorealdospontos.
Figura4Mapageradopelo programaGS+mostrandoadistribuioespacialdaclorofila.
Concluses
De acordo comos dados observados pdese concluir que a distribuio declorofilana lavoura aleatriaqueadistnciamnimanecessriaparacoletadeamostrasvisandoestudosdevariabilidadeespacialfoide6,00metrosquenohouve bom ajuste entre valores observados e estimados na validao cruzada e, que a desuniformidade de altura dasplantaspodeestarafetandoadistribuiodeclorofila.
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RefernciaBibliogrfica
ARGENTA,G.DASILVA,P.R.F.,BARTOLINI,C.G.FORSTHOFER,E.L.STREIDER.M.L.Relaodaleituradoclorofilmetrocomosteoresdeclorofilaenitrognionafolhademilho.RevistaBrasileiradeFisiologiaVegetal,Lavras MG,v.13,n.2,p.158167,2001.
MARTINEZ,. H. E. P. NEVES, Y. P. ZAMBINI, A. V. Diagnstico do Estado Nutricional do Cafeeiro. ProduoIntegradadeCaf.EdZAMBOLIM,L.ViosaMG:UFVDFP,2003.P397442.
QUEIROZ,D.M.DIAS,G.P.MANTOVANI,E.C.Agriculturadeprecisonaproduodegros.In:BORM,A.GIUDICE,M.P.QUEIROZ,D.M.MANTOVANI,E.C.FERREIRA,L.R.VALLE,F.X.R.GOMIDE,R.L.(ed.).AgriculturadePreciso.Viosa:UFV,2000.P.141.
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