Delineamento de zonas homogêneas de manejo da fertilidade do solo : estudo de caso em uma microbacia hidrográfica

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Cobra, Rafael Lacerda, 1988-
Data de Publicação: 2019
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
Texto Completo: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1636325
Resumo: Orientador: Mara de Andrade Marinho
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O objetivo central deste trabalho foi desenvolver e testar um procedimento estruturado para delinear zonas, subzonas e unidades homogêneas de manejo da fertilidade do solo. O estudo de caso foi realizado em uma microbacia do município de Piracicaba (SP), cujo uso principal se dá com a cultura da cana-de-açúcar. Legislação estadual vigente torna obrigatória a colheita da cana crua, o que implica em mecanização da colheita. Um objetivo específico foi recomendar usos alternativos à cultura da cana-de-açúcar nos locais sem aptidão para colheita mecanizada da cana crua. Outro objetivo específico foi determinar a necessidade de calagem para correção da acidez do solo. O delineamento das ZHM foi efetuado com base nos mapas de graus de limitação relativos a um conjunto de seis atributos edáficos considerados determinantes da fertilidade do solo na microbacia: classe textural do solo, conteúdo de matéria orgânica do solo (MOS), capacidade de troca catiônica (CTC), saturação por bases (V%), teor de alumínio trocável (Al3+), e saturação por alumínio (m%). As etapas da abordagem metodológica incluíram: a) determinação do valor de lambda (l) e modelagem da variação contínua em profundidade dos atributos do solo empregando a função spline quadrática de área igual; b) estimativa de valores médios de cada atributo para a profundidade de 0,0-0,4 m e interpolação em ambiente de sistema de informação geográfica (SIG); c) geração dos mapas dos graus de limitação para cada fator condicionante; d) somatório dos mapas, dois a dois, e cálculo dos índices cumulativos ponderados (ICP); e) reclassificação dos ICP e delimitação das ZHM. Para seleção de usos alternativos, considerou-se a classificação da aptidão agrícola das terras da microbacia e a declividade do terreno (m m-1). Nesta abordagem, as zonas homogêneas de manejo (ZHM) definem áreas com mesmo grau de limitação das terras por fertilidade do solo; as subzonas homogêneas de manejo (SHM) definem áreas de mesma natureza da limitação dentro das zonas; e, as unidades homogêneas de manejo (UHM) definem áreas com mesma necessidade de calagem para correção da acidez do solo. O valor de lambda igual a 0,01 permitiu modelar todos os atributos edáficos com os menores índices de erro de estimativa. Os resultados indicam que menos de 25% da área da microbacia tem condições para cultivo totalmente mecanizado da cana crua, devendo essa cultura ser substituída por usos alternativos menos intensivos, a exemplo de pastagens e reflorestamento. Os baixos a muito baixos conteúdos de MOS e a textura arenosa são os fatores condicionantes mais limitantes da qualidade dos solos do ponto de vista da fertilidade. A abordagem metodológica seguida no trabalho permitiu o delineamento de zonas, subzonas e unidades homogêneas de manejo localizado da fertilidade do solo, e especificamente da necessidade de calagem. Também permitiu a recomendação de usos alternativos à cultura da cana-de-açúcar nos locais sem aptidão para colheita mecanizada da cana cruaAbstract: Mapping homogeneous zones (HMZ) for site-specific soil management (SSM) require the knowledge of both the lateral and in-depth spatial variability of selected soil attributes. Values of those attributes can be estimated by mathematical modeling. Concerning the in-depth variation, the quadratic equal-area spline function allows modeling the continuous variation of attributes from a small number of values. The central goal of this study was to develop and test a structured procedure for mapping homogeneous zones, subzones and units regarding the management of the soil fertility. The study was carried out in a watershed located at the Piracicaba municipality, where the main agricultural use is with sugarcane. Current state legislation makes compulsory the sugarcane harvest without burning, which implies in mechanical harvesting. Regarding the locations not suitable for mechanical harvesting of the raw sugarcane, one specific objective was to recommend alternative uses by taking into account the agricultural suitability of the lands. Another specific goal was to determine the need for liming application to correct soil acidity. The design of the HMZ was carried out by taking into account the maps of the degrees of limitation concerning a set of six edaphic attributes considered determinants of the soil fertility: soil texture class, soil organic matter content (SOM), cation exchange capacity (CEC); base saturation (V%), exchangeable aluminum (Al3+), and aluminum saturation (m%). The steps of the methodological approach were as follow: a) determination of the lambda value (l) and modeling the continuous in-depth variation of the soil attributes by using the quadratic spline of equal area function; b) estimative of average values of each attribute to the depth of 0.4 m and their interpolation in a geographic information system (GIS); c) generation of maps of degrees of limitation for each conditioning factor; d) summation of the maps, two by two, for computing the 'weighted cumulative index'(WCI); e) WCI reclassification and demarcation of the ZHM. The selection of alternative uses considered the agricultural land suitability classification and the slope gradient of the terrain (m.m-1). In this approach, the homogeneous zones define areas with the same degree of limitation by soil fertility; the homogeneous sub-zones define areas with the same nature of limitation inside the zones; and, the homogeneous management units define areas with the same need for liming inside the sub-zones. The lambda value equal to 0.01 allowed modeling all edaphic attributes with the lowest indices of error of estimation. The results indicate that less than 25% of the watershed area admits mechanical harvesting of the raw sugarcane, which implies that this crop has to be replaced by alternative uses, less intensive, such as pastures and reforestation. The low to very-low content of MOS and the sandy soil texture are the most limiting factors of the soil quality in terms of fertility. The methodological approach followed in this work allowed mapping homogeneous zones, sub-zones and units for site-specific management of the soil fertility, specifically the need for liming. And also it allowed recommending alternative uses for sugarcane in the locations without suitability for mechanized harvesting of the raw sugarcaneDoutoradoÁgua e SoloDoutor em Engenharia AgrícolaCAPESFAEPEX[s.n.]Marinho, Mara de Andrade, 1957-Maria, Isabella Clerici deGiarolla, AngelicaFigueiredo, Gleyce Kelly Dantas AraújoLamparelli, Rubens Augusto CamargoUniversidade Estadual de Campinas. Faculdade de Engenharia AgrícolaPrograma de Pós-Graduação em Engenharia AgrícolaUNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINASCobra, Rafael Lacerda, 1988-20192019-02-08T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdf1 recurso online (97 p.) : il., digital, arquivo PDF.https://hdl.handle.net/20.500.12733/1636325COBRA, Rafael Lacerda. Delineamento de zonas homogêneas de manejo da fertilidade do solo: estudo de caso em uma microbacia hidrográfica. 2019. 1 recurso online (97 p.) Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Agrícola, Campinas, SP. Disponível em: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1636325. Acesso em: 15 mai. 2024.https://repositorio.unicamp.br/acervo/detalhe/1089152Requisitos do sistema: Software para leitura de arquivo em PDFporreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)instname:Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)instacron:UNICAMPinfo:eu-repo/semantics/openAccess2021-07-08T15:46:20Zoai::1089152Biblioteca Digital de Teses e DissertaçõesPUBhttp://repositorio.unicamp.br/oai/tese/oai.aspsbubd@unicamp.bropendoar:2021-07-08T15:46:20Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) - Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)false
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