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UNIVERSIDADE ESTADUAL DE SANTA CRUZ PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM PRODUÇÃO VEGETAL PERLA SILVA MATOS CARVALHO AGRICULTURA DE PRECISÃO NO CULTIVO DO CACAUEIRO: DELINEAMENTO DE ZONAS DE MANEJO EM LAVOURA DO SUL DA BAHIA ILHÉUS-BA 2015

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UNIVERSIDADE ESTADUAL DE SANTA CRUZ

PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM PRODUÇÃO VEGETAL

PERLA SILVA MATOS CARVALHO

AGRICULTURA DE PRECISÃO NO CULTIVO DO CACAUEIRO:

DELINEAMENTO DE ZONAS DE MANEJO EM LAVOURA DO SUL DA

BAHIA

ILHÉUS-BA

2015

PERLA SILVA MATOS CARVALHO

AGRICULTURA DE PRECISÃO NO CULTIVO DO CACAUEIRO:

DELINEAMENTO DE ZONAS DE MANEJO EM LAVOURA DO SUL DA

BAHIA

Dissertação apresentada à Universidade

Estadual de Santa Cruz para a obtenção do

título de Mestre em Produção Vegetal.

Área de concentração: Solos e Nutrição de

Plantas em Ambiente Tropical Úmido

Orientador: Prof. Dr. Samuel de Assis Silva.

ILHÉUS-BA

2015

Aos meus pais, Tereza Cristina e Milton, minha irmã Paloma e

meu marido Oiama pelo apoio e carinho a mim concedidos nessa

importante etapa de crescimento profissional e pessoal.

DEDICO.

AGRADECIMENTOS

Á Deus pela vida e proteção que me deste, pela coragem para vencer todos os

desafios e por tornar cada momento uma oportunidade de adquirir novos

conhecimentos.

Ao professor Dr. Samuel de Assis Silva por repassar um pouco de seu valioso

conhecimento para condução deste trabalho, pela sua grande paciência e por

confiar a mim esta responsabilidade.

Aos professores Dr. George Sodré e Dr. Arlicélio Paiva pelas orientações para o

enriquecimento do trabalho.

Á Universidade Estadual de Santa Cruz UESC pela oportunidade de aprofundar

em novos conhecimentos e a todos os colegas e professores pelo auxílio e

orientação, em especial ao professor Dr. José Olímpio um exemplo de

profissional.

À Comissão Executiva do Plano da Lavoura Cacaueira CEPLAC pela

disponibilização do local de estudo e análises dos solos e aos amigos dos

laboratórios de física e química do solo e demais funcionários da POP 23.

A minha família e amigos que mesmo estando distante sempre me apoiaram, em

especial meu marido Oiama Carvalho que sempre está ao meu lado e me

incentiva a nunca desistir e a superar as dificuldades.

Aos colegas da graduação e de pós-graduação Rogério, Guilherme, Ícaro, Lais,

Caique, Elisângela e Railton que estiveram presentes em diversas etapas da

condução deste trabalho.

Á CAPES pela bolsa concedida.

Aos componentes da banca de qualificação, Dr. José Basílio e Dr. Raúl Valle, e

da banca de defesa, Dr. Julião S. S. Lima e Dr. Uilson Lopes por suas valiosas

contribuições.

Por fim, a todos que em algum momento fizeram parte desta importante etapa,

com contribuições e críticas tornou possível a realização deste trabalho.

AGRICULTURA DE PRECISÃO NO CULTIVO DO CACAUEIRO:

DELINEAMENTO DE ZONAS DE MANEJO EM LAVOURA DO SUL DA

BAHIA

RESUMO

O conhecimento da variabilidade de atributos químicos e físicos do solo por meio

de técnicas de agricultura de precisão permite um manejo específico das áreas

de cultivo e a aplicação de insumos de forma eficiente. Com este trabalho se

objetivou especificamente avaliar a variabilidade espacial de atributos físicos e

químicos do solo e produtividade de uma lavoura cacaueira e delinear zonas de

manejo para a recomendação de corretivos e fertilizantes. O estudo foi realizado

em uma área cultivada com cacaueiros, localizada na Comissão Executiva do

Plano da Lavoura Cacaueira - CEPLAC em um grid de 120 pontos. Amostras de

um solo classificado como Nitossolo foram coletadas na camada de 0 – 0,20 m,

para determinar os atributos pH (H2O), H+Al, P, K+, Ca2+, Mg2+, Na+, Fe, Zn, Cu,

Mn, SB, V%, COT, CTC efetiva, CTC pH 7,0, areia grossa, areia fina, silte e

argila. Os dados foram submetidos a uma análise exploratória e descritiva, e

posteriormente, à análise geoestatística para quantificar a dependência espacial.

Em seguida procedeu-se a interpolação dos dados através da krigagem

ordinária. As zonas de manejo foram definidas por meio do algoritmo Fuzzy K-

Means e avaliação da minimização dos índices FPI e NCE para as combinações

entre os atributos físicos e a produtividade do cacaueiro. A análise de

concordância entre as combinações dos atributos físicos e produtividade com as

variáveis classificatórias, que foram os atributos químicos, irá indicar por meio

dos valores do coeficiente Kappa as melhores zonas de manejo. Para os 27

atributos avaliados apenas dois (Al e m%) não foram analisados por meio das

estatísticas diante dos valores iguais a zero. Na análise geoestatística 10

atributos foram ajustados ao modelo gaussiano, 7 atributos ao modelo esférico,

6 atributos ao modelo exponencial e 2 atributos ao modelo efeito pepita puro. A

análise geoestatística permitiu a construção de 23 mapas de variabilidade

espacial, onde identificou-se regiões específicas com níveis variáveis dos

atributos, os quais podem ser utilizados como referenciais para a correção da

fertilidade do solo em taxas variadas. A análise de zonas de manejo permitiu a

construção de 20 mapas, sendo nove mapas com duas classes, oito mapas cm

três classes e três mapas com quatro classes. As combinações areia total (AT),

temporão e areia total (T_AT), temporão e argila (T_ARG), temporão e silte

(T_SIL), safra e areia total (S_AT) e safra e argila (S_ARG) apresentaram valores

considerados bons na análise de concordância com alguns atributos químicos

do solo. Apenas os atributos pH (H2O), Ca2+/Mg2+ e o COT apresentaram

concordâncias significativas com todas as combinações utilizadas na geração de

zonas de manejo. As variáveis recomendadas na definição de zonas de manejo,

na área em estudo, é a produtividade do cacau temporão e as frações, areia total

ou argila.

Palavras-chave: Geoestatística, Mapeamento, Fertilidade do Solo.

PRECISION AGRICULTURE IN COCOA CULTIVATION: DELINEATION OF

MANAGEMENT ZONES IN TILLAGE LOCATED IN THE SOUTH OF BAHIA

STATE, BRAZIL

ABSTRACT

The knowledge about variability of soil chemical and physical attributes through

precision farming techniques allows a specific management of cultivation areas

and an efficient manner of inputs application. This work aimed, specifically, to

evaluate the spatial variability of soil physical-chemical attributes and the

productivity of a cocoa tillage and to delineate management zones for lime and

fertilizer recommendation. The study was accomplished in a cocoa cultivated

area in a grid with 120 points in the Executive Commission of Cocoa Tillage Plan

(Comissão Executiva do Plano da Lavoura Cacaueira – CEPLAC). Soil samples

classified as nitisols was collected in a layer with 0 to 0,20 meters to determinate

the following attributes: pH(H2O), H+Al, P, K+, Ca2+, Mg2+, Na+, Fe, Zn, Cu, Mn,

SB, V%, TOC, CTC effective, CTC pH 7,0, coarse sand, fine sand, silt and clay.

The data was submitted to an exploratory and descriptive analysis and then to a

geostatistical analysis to quantify the spatial dependence. Posteriorly, the data

interpolation by ordinary kriging was proceeded. The management zones were

defined using the Fuzzy K-Means algorithm and the evaluation of minimization of

the indices FPI and NCE for combinations between physical attributes and cocoa

productivity. The analysis of agrrement between physical attributes combinations

and productivity with classificatory variables, tha were chemical attributes,

indicated through values of Kappa coeficient, the best managament zones. Two

of twenty-seven attributes evaluated, Al and m%, weren't analyzed by statistical

means due values equals zero. In the geostatistical analysis, 10 attributes were

adjusted to the Gaussian model, 07 to the Spherical model, 06 to the Exponential

model and 02 attributes to the Pure Nugget Effect. The geostatistical analysis

allowed the construction of 23 maps with spatial variability where specifics

regions were identified with variable attribute levels which can be used in variable

rates as referential of soil fertility correction. The combinations of total sand,

cocoa mid-crop and total sand, cocoa mid-crop and clay, cocoa mid-crop and silt,

cocoa main crop and total sand, cocoa main crop and clay presented values

considered good in the agreement analysis of some soil chemical attributes.

Merely the attributes pH (H2O), Ca2+/Mg2+ and TOC presented significant

agreements with all combinations used in the conception of management zones.

Recommended variables in the definition of management zones, in the studied

area, is cocoa mid-crop productivity and total sand or clay fractions.

Key-words: Geostatistical, Mapping, Soil Fertility.

LISTA DE FIGURAS

Figura 1: Parâmetros do variograma ................................................................ 10

Figura 2: Distribuição de pontos e esquema de amostragem na área

experimental ..................................................................................................... 16

Figura 3: Mapas da distribuição da areia, silte e argila na camada 0-0,20 m ... 33

Figura 4: Mapas da distribuição dos atributos pH (H2O), H+Al, K+ e P na camada

0 - 0,20 m ......................................................................................................... 35

Figura 5: Mapas da distribuição dos atributos Ca+2, Mg2+, Ca2+/Mg2+ e COT na

camada 0 - 0,20 m ........................................................................................... 38

Figura 6: Mapas da distribuição dos atributos Na+, SB, V(%) e Fe na camada 0 -

0,20 m .............................................................................................................. 40

Figura 7: Mapas da distribuição dos atributos Zn, Cu, CTC efetiva e CTC pH 7,0

na camada 0 - 0,20 m ..................................................................................... 41

Figura 8: Mapas da distribuição da produtividade do cacau temporão e cacau

safra em 12 meses .......................................................................................... 43

Figura 9: Mapa temático das zonas de manejo geradas para as combinações AT,

ARG, SIL e AT_ARG ........................................................................................ 47

Figura 10: Mapa temático das zonas de manejo geradas para as combinações

AT_SIL, ARG_SIL, AT_ARG_SIL, T e T_S_AT_ARG_SIL ............................. 48

Figura 11: Mapa temático das zonas de manejo geradas para as combinações

S_AT, S_ARG, S_SIL e S ................................................................................ 50

Figura 12: Mapa temático das zonas de manejo geradas para as combinações

T_AT, T_ARG, T_SIL e T_S............................................................................. 51

Figura 13: Mapa temático das zonas de manejo geradas para as combinações

T_S_AT, T_S_ARG e T_S_SIL ........................................................................ 53

LISTA DE TABELAS

Tabela 1: Atributos a serem avaliados na definição das zonas de manejo ...... 22

Tabela 2: Estatística descritiva e distribuição de frequência dos atributos de solo

e produtividade do cacaueiro ........................................................................... 25

Tabela 3: Modelos e parâmetros dos variogramas ajustados aos atributos de solo

e produtividade do cacaueiro ........................................................................... 30

Tabela 4: Índice FPI e NCE para cada classe de cada zona de manejo .......... 46

Tabela 5: Média e desvio padrão dos centroides das melhores zonas de manejo

com duas classes ............................................................................................. 49

Tabela 6: Média e desvio padrão dos centroides das melhores zonas de manejo

com três classes ............................................................................................... 52

Tabela 7: Média e desvio padrão dos centroides das melhores zonas de manejo

com quatro classes .......................................................................................... 54

Tabela 8: Coeficiente Kappa das zonas de manejo e atributos químicos do solo

......................................................................................................................... 58

Tabela 9: Índice Kappa da zona de manejo do cacau temporão e atributos

químicos ........................................................................................................... 60

SUMÁRIO

RESUMO.......................................................................................................... vii

ABSTRACT ....................................................................................................... ix

1 INTRODUÇÃO ................................................................................................ 1

2 REVISÃO DE LITERATURA .......................................................................... 3

2.1 A cultura do cacau ..................................................................................... 3

2.2 Agricultura de Precisão ............................................................................. 5

2.3 Geoestatística ............................................................................................. 8

2.4 Zonas de manejo ...................................................................................... 13

3 MATERIAIS E MÉTODOS ............................................................................ 15

3.1 Caracterização da área de estudo .......................................................... 15

3.2 Malha amostral ......................................................................................... 15

3.3 Coleta e preparo do solo ......................................................................... 16

3.4 Análise física do solo ............................................................................... 17

3.5 Análise química do solo .......................................................................... 17

3.6 Determinação da produtividade do cacaueiro ....................................... 17

3.7 Análises estatísticas e geoestatísticas .................................................. 18

3.7.1 Estatística Descritiva ............................................................................... 18

3.7.2 Geoestatística ......................................................................................... 19

3.8 Implementação do algoritmo para definição de zonas de manejo ...... 21

4 RESULTADOS E DISCUSSÃO .................................................................... 24

4.1 Zonas de manejo ...................................................................................... 44

4.2 Avaliação da concordância entre as zonas de manejo e atributos

químicos.......................................................................................................... 56

5 CONCLUSÕES ............................................................................................. 61

REFERÊNCIAS ................................................................................................ 62

APÊNDICES .................................................................................................... 78

1

1 INTRODUÇÃO

O cacaueiro, planta originária do continente Sul Americano, é cultivado

em condições naturais no Sul da Bahia, sob o dossel de grandes árvores da

floresta tropical (SILVA NETO, 2001). A principal região produtora de cacau do

Brasil é o sul da Bahia, sendo responsável por 72,8% da produção nacional

(MANDARINO; GOMES, 2009).

O cultivo de cacaueiros é recomendado para solos de média a alta

fertilidade natural (SILVA, 2009) motivo porque a determinação adequada das

doses de fertilizantes torna-se um passo sensível no manejo da fertilidade do

solo para a cacauicultura. O sistema de manejo da fertilidade dos solos deve

considerar todas as variáveis conhecidas para as condições tecnológicas atuais,

suplementando, assim, as decisões com novos critérios que permitam reduzir as

margens de erro (TOMÉ JR., 2004).

O aumento da eficiência dos manejos agrícolas deve contemplar a

variabilidade espacial e temporal existente nos campos de produção, as quais

interferem diretamente sobre a produtividade, principalmente devido à

disponibilidade nutricional e às propriedades físicas e químicas do solo (SILVA

et al., 2011; VALENTE et al., 2012). Nesse contexto, na agricultura de precisão,

a aplicação de práticas agronômicas é feita de forma espacialmente variável em

função de informações coletadas no campo (ORTEGA; SANTIBÁÑEZ, 2007).

A agricultura de precisão permite otimizar o uso de insumos agrícolas com

redução dos riscos econômicos e ambientais, obtendo-se maior rentabilidade e

qualidade dos produtos (WHELAN; MCBRATNEY, 2001; CORWIN; LESCH,

2003). No entanto, a grande dificuldade da agricultura de precisão está em

determinar como as doses dos insumos agrícolas devem ser variadas no espaço

e no tempo para obter grandes benefícios (ANSELIN et al., 2004).

Apesar das ferramentas em agricultura de precisão estarem bem

definidas para algumas culturas agrícolas, como café e soja, na cacauicultura,

até o poucos trabalhos são desenvolvidos nessa temática. Acredita-se que a

agricultura de precisão pode auxiliar no conhecimento dos diversos fatores que

norteiam a produção de cacau, dentre eles a fertilidade dos solos, permitindo o

uso adequado de insumos visando orientar e incrementar a produtividade das

áreas.

2

Uma alternativa para incremento da produtividade está na geração de

zonas específicas de manejo com base nas características e variáveis que são

decisivas para um determinado padrão produtivo das culturas agrícolas. De

acordo com Fraisse et al. (2001) uma zona de manejo pode ser definida como

uma área que apresenta características semelhantes entre os fatores que

limitam a produtividade e/ou a qualidade do produto, podendo, por isso, ser

tratada com a mesma dose de insumo a ser aplicado ou ser submetida ao

mesmo tipo de trato cultural.

Vários trabalhos têm sido realizados com o objetivo de definir zonas de

manejo para diferentes culturas agrícolas (WHELAN; MCBRATNEY, 2001;

FRAISSE et al., 2001; FLEMING et al., 2004; LI et al., 2007; VALENTE et al.,

2012), entretanto na cultura do cacau, poucos trabalhos utilizam técnicas de

agricultura de precisão para o gerenciamento dos sistemas de produção. Os

trabalhos mais recentes com essa cultura têm focado metodologias

convencionais de avaliação, sendo inexistente pesquisas sobre estratégias que

flexibilizem a adoção de conceitos e práticas do gerenciamento de processos

viabilizando o desenvolvimento da cacauicultura de precisão.

Considerando que numa área de produção de cacau a divisão dos

campos de produção, em sub-regiões que apresentem combinação de fatores

limitantes de produtividade e de qualidade permitirá a adoção de manejos

diferenciados e independentes, o presente trabalho tem por objetivo avaliar a

variabilidade espacial da produtividade de uma lavoura cacaueira e dos atributos

físicos e químicos do solo, construir mapas dos atributos que apresentarem

dependência espacial, delinear e construir mapas das zonas de manejo para a

recomendação de corretivos e fertilizantes.

3

2 REVISÃO DE LITERATURA

2.1 A cultura do Cacau

O cacaueiro é uma árvore milenar originalmente encontrada naturalmente

nas regiões dos rios Amazonas e Orinoco (ALVIM, 1972), cujo habitat natural é

caracterizado por regiões de floresta escuras e clima úmido (SANCHEZ, 2011).

Conforme a origem, morfologia e genética o cacau pode ser subdividido em três

grupos: a) Crioulo, cacau de boa qualidade organoléptica mas em geral

suscetível à doenças; b) Forasteiro, subdivide-se em Baixo e Alto Amazônico,

caracterizados por apresentar grande produtividade e resistência a doenças; c)

Trinitário, um híbrido originário do cruzamento das variedades Crioulo e Baixo

Amazônico (ALMEIDA; VALLE, 2007).

As características climáticas que permitem seu cultivo indicam

temperaturas médias entre 23 - 25 ºC, pluviosidade variando entre 1300 - 2500

mm por ano, solos férteis e bem drenados e pH entre 6,0 e 6,5 (MANDARINO;

SANTOS, 1979; SUFRAMA, 2003). A inclusão do cacaueiro sob o dossel

florestal contribui para a conservação de diversas espécies florestais e a

preservação do agroecossistema (FERNANDES, 2008).

O cultivo do cacaueiro estabelecido sob a supressão de parte das

espécies de sub-bosque fez este sistema de cultivo ser chamado de cacau-

cabruca, ou seja, exemplares de cacau são introduzidos na floresta raleada

(LOBÃO, 2007). Entretanto, estudos demonstram que a retirada do

sombreamento aumenta a produtividade da cultura quando associada à

fertilização das áreas (DANTAS, 2011).

Na última década a cacauicultura do sul da Bahia atravessou, uma grave

crise de produção, causada pela doença vassoura-de-bruxa (Moniliophthora

perniciosa) que reduziu em mais de 60% a produção de amêndoas secas na

região (SODRÉ et al., 2007; SOUZA JR et al., 2011). Tal fato pode ser observado

analisando a produção brasileira do período anterior a vassoura-de-bruxa, que

chegou a 400.000 toneladas em 1990 (CUENCA; NAZÁRIO, 2004) e atualmente

a safra para o ano agrícola de 2014/2015 não deve ultrapassar 240.000

toneladas, em função dos problemas fitossanitários (CONAB, 2014).

4

A difusão de novas tecnologias de manejo integrado e o uso de

variedades seminais e clonais de produtividade elevada e tolerantes à vassoura-

de-bruxa permitem amenizar as perdas com a doença (ARÉVALO et al., 2012).

Por outro lado, Chepote et al. (2005) afirmam que a sustentabilidade da

cacauicultura no sul da Bahia está relacionada com a utilização de sistemas de

produção específicos que incluem o emprego de corretivos e fertilizantes.

Em geral, os solos onde o cacaueiro é cultivado são ácidos, pobres em

cálcio, magnésio, potássio e fósforo, possuem argila de baixa atividade coloidal,

porém são ricos em matéria orgânica (FERNANDES, 2008). O Nitossolo Háplico

Eutroférrico é considerado um dos melhores solos para esse cultivo, pois

apresenta um horizonte A com textura argilosa, estrutura granular, friável e boa

retenção de umidade, e horizonte B com uma textura argilosa com teores

elevados de silte, estrutura em blocos e cerosidade (CHEPOTE et al., 2012).

Os solos mais indicados para o cultivo do cacaueiro no Sul da Bahia, em

geral contêm médios teores de cálcio e magnésio, entretanto os teores de fósforo

e potássio são considerados baixo ou médio, respectivamente em relação aos

níveis de cálcio e magnésio (CHEPOTE et al., 2012). Com isso, o cacau tem seu

cultivo recomendado para solos que ofereçam média a alta fertilidade natural

para satisfazer os altos requerimentos nutricionais no período vegetativo e

produtivo da cultura (SILVA, 2009).

Barbosa (2001) comenta que os atributos físicos do solo para o cultivo do

cacau devem permitir uma boa retenção de umidade, assim, solos com baixo

teor de argila, que apresentam uma menor capacidade de retenção de água e

aumento na lixiviação de nutrientes, devem ser evitados. Quanto aos fatores

químicos, a fertilização do solo para elevar a fertilidade é baseada em estudos

que utilizam níveis críticos de fósforo e potássio e doses de nitrogênio que

permitam seu crescimento e produção (CHEPOTE et al., 2012).

A recomendação de corretivos e fertilizantes para o cacaueiro varia

conforme o sistema de plantio, características físico-químicas do solo, regime

hídrico, dentre outros, que afetam o desenvolvimento radicular da cultura

impedindo a absorção de nutrientes (CHEPOTE et al., 2012). Dantas (2011) ao

avaliar a fertilidade do solo e correlacioná-la com a nutrição de cacaueiros

observou que os teores dos macronutrientes variavam conforme o tipo de solo e

os teores de micronutrientes reduziam com o aumento da profundidade.

5

De modo geral, o cacaueiro vem sendo cultivado em solos com elevada

variabilidade e em áreas com limitações físicas e químicas influenciando

significativamente a produtividade da cultura (MARROCOS et al., 2008). Isso

significa que o uso de técnicas de agricultura de precisão na avaliação espacial

e temporal da variabilidade química e física do solo pode auxiliar na

recomendação de fertilizantes e corretivos e permitir um manejo específico e

independente das áreas de cultivos.

2.2 Agricultura de Precisão

A Agricultura de Precisão permite que a aplicação de insumos seja

realizada de modo racional, pois carrega informações mais detalhadas e

precisas, que são capazes de auxiliar na tomada de decisões (TSCHIEDEL;

FERREIRA, 2002). Os primeiros relatos dessa prática surgiram em Rothamsted,

Grã-Bretanha, com estudos de uniformidade, designados Uniformity Trials, 1925,

e com a avaliação da acidez do solo, na Universidade de Illinois, Estados Unidos

da América, em 1929 (MACHADO et al., 2004).

A Agricultura de Precisão é vista como uma filosofia ou técnica de

produção ou modelo de gerenciamento que visa o uso das tecnologias de

informação no gerenciamento das áreas de forma específica (TSCHIEDEL &

FERREIRA, 2002; CORWIN; LESCH, 2003; MACHADO et al., 2004a). Nesta

técnica, a variabilidade espacial e temporal dos atributos químicos e físicos do

solo e da produtividade das culturas são usados como referência para a

aplicação de insumos a taxas variáveis, elevando a produção agrícola e

reduzindo custos de operação (FRAISSE et al., 2001; PIRES et al., 2004;

PANAGOPOULOS et al., 2006).

O conhecimento da variabilidade espacial e temporal dos atributos de solo

que interferem na produtividade da cultura são fatores determinantes para o

aumento da eficiência do manejo de insumos e alocação de recursos (FARIAS

et al., 2003; WERNER, 2004; SILVA et al., 2011; VALENTE et al., 2012). A

identificação e correção de problemas em tempo hábil reduzem as incertezas da

atividade, entretanto, a grande dificuldade é constatar como as doses dos

insumos agrícolas devem ser variadas no espaço e no tempo para se obter

maiores produtividades (DIKER; BAUSCH, 2003; ANSELIN et al., 2004).

6

Pires et al. (2004) e Werner (2004) afirmam que existe três tipos de

variabilidade que são manejadas em Agricultura de Precisão: a) variabilidade

espacial, define espacialmente a quantidade ou concentração do componente

avaliado (produtividade, fertilidade, plantas invasoras, pragas, doenças e

outros); b) variabilidade temporal, demonstra alterações com o passar dos anos

(disponibilidade de um nutriente ou água); c) variabilidade induzida pelo manejo

ou variabilidade preditiva, contrasta o resultado obtido com o resultado esperado

(escolha da cultura ou local de plantio). Ainda neste contexto, pode-se considerar

a variabilidade horizontal e vertical que ocorrem em profundidade do solo devido

aos sistemas de manejo e de características do sistema solo-planta-atmosfera,

respectivamente (MACHADO et al., 2004b).

A variabilidade espacial dos solos é resultado de processos

pedogenéticos, cujas propriedades químicas e físicas têm interligações

específicas entre si, de modo que essas interações influenciam diretamente o

crescimento e o desenvolvimento das culturas (SOUZA et al., 2004; SILVA et al.,

2010a). A avaliação conjunta da variabilidade espacial dos atributos do solo e da

cultura é uma importante ferramenta na determinação de estratégias de manejo

específico das áreas, visando o aumento da produtividade agrícola (GREGO;

VIEIRA, 2005; SILVA et al., 2010c).

A identificação da variação de atributos químicos do solo é importante

para o levantamento e manejo do solo, o planejamento de esquemas de

amostragem e o gerenciamento de práticas agrícolas (SILVA; LIMA, 2012). A

avaliação da extensão e intensidade da dependência espacial, isolada ou em

conjunto com outros parâmetros, necessita ser relacionada com a cultura, pois

a fertilidade do solo pode influenciar diretamente o potencial genético das

culturas (GANDAH et al., 2000; SILVA; LIMA, 2012).

Os solos apresentam valores bastante diferenciados de macro e

micronutrientes ao longo do relevo, por causa das alterações provocadas pelo

manejo agrícola e processos erosivos (SILVA et al., 2010c). Silva; Chaves (2001)

comentam que os atributos químicos apresentam maior variação que os físicos,

sendo assim, o uso de amostragem aleatória utilizando a média é insuficiente

para caracterizar toda uma classe de solo.

A amostragem adotada na agricultura de precisão é realizada na forma de

malha ou grade (Grid) para avaliar a existência de variabilidade espacial nas

7

áreas (BRASIL, 2013). Assim, as informações obtidas, no solo e na cultura, são

utilizadas para aplicação de corretivos e fertilizantes conforme recomendação

específica de cada local (TSCHIEDEL; FERREIRA, 2002) e na quantidade exata

para proporcionar o aumento da produtividade das culturas (CAMPOS et al.,

2012).

Cada ponto amostral contém informações sobre os nutrientes disponíveis

na solução do solo para a cultura, assim como sua produtividade (BRASIL,

2013). Quando georreferenciado, permite a adoção de técnicas de

geoprocessamento para construção de mapas temáticos (OLIVEIRA et al.,

2008). O conjunto de informações obtidos na amostragem conterá detalhes

sobre a variabilidade espacial e/ou temporal dos atributos químicos e físicos,

possibilitando o manejo de insumos em taxas variáveis (MACHADO et al., 2004;

OLIVEIRA et al., 2008).

O que define a densidade da grade amostral é a capacidade de

representar a variabilidade existente no campo e despesas financeiras com

análises (ANCHIETA, 2012). A construção da grade amostral depende das

características inerentes de cada área, o que impossibilita a definição de uma

grade universal, entretanto, a grade deve conter uma quantidade mínima de

pontos que permita uma continuidade na origem dos variogramas estimados

(KERRY; OLIVER, 2008).

A construção da grade amostral orienta os locais de coleta de dados

permitindo que a avaliação da produtividade das culturas também possa ser

realizada manualmente, a exemplo dos mapas de produtividade de soja gerados

por Werner (2004). De certa forma, o monitoramento manual da produtividade,

para a obtenção de dados, pode ser empregado em pequenas áreas, como uma

alternativa de baixo custo (MACHADO et al., 2004a).

Silva; Lima (2012) verificaram que o manejo adequado deve considerar a

fertilidade do solo e a nutrição da cultura para que o uso dos fertilizantes seja

traduzido em quantidades equilibradas. De modo geral, quanto mais informação

obtiver de uma área, mais preciso será o diagnóstico de variabilidade de atributos

do solo e sua correlação com a produtividade da cultura terá uma indicação

prática de maior acurácia (BRASIL, 2013).

8

2.3 Geoestatística

A Geoestatística surgiu em 1951 após o matemático Daniel G. Krige

verificar a necessidade de avaliar a distância entre amostras ao trabalhar com

dados de concentração de ouro em minas da África do Sul (ANDRIOTTI, 1989).

Baseado nas informações de Krige, o francês Georges Matheron desenvolveu

metodologias que avaliam a distribuição das diferenças entre dois pontos

amostrados considerando a dependência espacial entre as amostras

(GUIMARÃES, 2004). Técnicas geoestatísticas foram utilizadas em diversos

estudos, por exemplo, no monitoramento espacial da umidade do solo e sua

influência na Condutividade Elétrica aparente em solos tropicais (MOLIN;

FAULIN, 2013); na avaliação a heterogeneidade espacial da mineralização do

nitrogênio em pastagens de diferentes ecossistemas (HIROBE et al., 2013).

Matheron criou a Teoria das Variáveis Regionalizadas que considera

estas variáveis como funções espaciais numéricas que apresentam continuidade

variando conforme o local (YAMAMOTO; LANDIM, 2013). Assim, as amostras

que se apresentam próximas no tempo e espaço são mais semelhantes entre si

por carregarem informações de suas vizinhanças quando comparadas às

amostras que se encontram mais distantes (ANDRIOTTI, 1989; KUZIAKOVA et

al., 2001; ZIMBACK, 2003).

A estatística clássica considera que as variáveis aleatórias são

independentes entre si, entretanto a geoestatística comprova que existe

dependência entre as variáveis e que estas necessitam ser consideradas nas

avaliações (MCBRATNEY et al., 1982; BREGT et al., 1987; GONÇALVES et al.,

2005). Ferramentas geoestatísticas como os variogramas são usadas para

avaliar a magnitude da correlação entre amostras e sua dependência espacial

em função da distância (VIEIRA, 1992).

As amostras com coordenadas de localização (x, y) que formam um

conjunto de valores Z(x) em uma área é a realização de uma variável aleatória,

então o conjunto de variáveis aleatórias será uma função aleatória Z(x)

(JOURNEL; HUIJBREGTS, 1978; ISAAKS; SRIVASTAVA, 1989; KUZIAKOVA et

al., 2001). Ao considerar a distância (h) entre pontos, a realização da função

aleatória Z(x) será uma variável regionalizada Z(xi + h), que permite estimar

valores em locais não amostrados assumindo a restrição de estacionaridade

9

para a variável regionalizada (ISAAKS; SRIVASTAVA, 1989; YAMAMOTO;

LANDIM, 2013).

A estacionaridade informa que os momentos estatísticos da função

aleatória serão invariantes, ou seja, a esperança matemática será igual à média

(E[Z(x)]=m) para qualquer direção do vetor h (WEBSTER; OLIVER, 2007).

Conforme estes autores, as hipóteses de estacionaridade que abrangem

diferentes realizações da variável são classificadas em: a) hipótese de

estacionaridade de primeira ordem; b) hipótese de estacionaridade de segunda

ordem; c) hipótese intrínseca.

A hipótese estacionária de primeira ordem apresenta variáveis

regionalizadas totalmente invariantes, ou seja, independente da origem adotada

a esperança matemática será constante (YAMAMOTO; LANDIM, 2013). Nesse

contexto Vieira (2000) comenta que a variância da diferença entre pontos

depende somente da distância entre eles, sugerindo uma homogeneidade na

variância de pontos com a mesma distância.

A hipótese de segunda ordem considera E[Z(x)]=m invariante e

covariância estacionária para os pares Z(x) e Z(xi+h), o que implica em variância

estacionária (WEBSTER; OLIVER, 2007; YAMAMOTO; LANDIM, 2013). Quando

ocorre a hipótese estacionária de segunda ordem, a variância, que expressa a

similaridade entre os valores, e a covariância, que informa seu afastamento

relativo, são utilizados no estudo de variáveis Z(x) e Z(xi+h) separados um uma

distância h (JOURNEL; HUIJBREGTS, 1978).

Webster; Oliver (2007) e Yamamoto; Landim (2013) informaram que a

hipótese de estacionaridade intrínseca considera que a esperança matemática

será igual a zero (E[Z(x)-Z(xi+h)]=0) e a variância entre pontos amostrais

dependente de h, assim temos Var[Z(x)-Z(xi+h)]=E[Z(x)-Z(xi+h)]². Esta hipótese

demanda a existência e estacionaridade do variograma sem, portanto, exigir

uma variância finita o que indica a existência do variograma sem a ocorrência da

covariância (VIEIRA, 2000).

O variograma experimental é um gráfico que demonstra a dependência

espacial entre amostras por meio da função do variograma 𝛾(ℎ) em relação a

cada valor de h (JOURNEL; HUIJBREGTS, 1978; VIEIRA, 1997). Assim, o

variograma é a metade da esperança matemática do quadrado da diferença

10

entre pontos amostrados no espaço em função de h, conforme o estimador de

Matheron na equação 1:

𝛾(ℎ) = 1

2 𝑁(ℎ) ∑ [ 𝑧(𝑥𝑖) − 𝑧(𝑥𝑖 + ℎ)]2

𝑁(ℎ)

𝑖=1

(1)

Em que: N(h) é o número de pares de valores medidos Z(xi), Z(xi+h), separados

por um vetor h e xi é uma posição espacial da variável Z (WEBSTER; OLIVER,

2007).

Os parâmetros a serem avaliados em um variograma são: Alcance,

Patamar, Efeito Pepita e a Contribuição (Figura 1), os quais tem a função de

quantificar o grau da dependência espacial entre os pares amostrais

(SCHERPINSKI, 2005; GONÇALVES et al., 2005). O Alcance (a) é a distância

entre o ponto de cruzamento da curva do modelo experimental e o eixo das

variâncias até a estabilização da curva do variograma experimental. Quando

este é atingido a variância e semivariância se aproximam, e, a partir desta

distância, os dados se comportam de forma aleatória (GONÇALVES et al., 2005;

LANDIM, 2006).

Figura 1: Parâmetros do variograma

O Patamar (𝐶𝑜 + 𝐶1) é a semivariância em que o variograma atinge a

estabilização constatando a dependência espacial entre pares amostrais. A partir

do valor de estabilização o comportamento torna-se aleatório (GONÇALVES et

al., 2005; LANDIM, 2006). Nos modelos isotrópicos transitivos (exponencial e

gaussiano) os variogramas atingem o patamar de forma assintótica (ISAAKS;

SRIVASTAVA, 1989; WEBSTER; OLIVER, 2007;).

11

O Efeito Pepita (𝐶𝑜) é o ponto onde inicia a curva do variograma, este

reflete a descontinuidade espacial na origem causada por distâncias menores

que a menor distância amostral, por erros experimentais ou pela variabilidade

não identificada pela amostragem (ISAAKS; SRIVASTAVA, 1989; GONÇALVES

et al., 2005; LANDIM, 2006). A contribuição (𝐶1) reflete a estrutura do modelo de

variograma, área de variância espacial e, é determinado pela diferença entre

efeito pepita e patamar (REICHARDT; TIMM, 2012).

No variograma com patamar definido a máxima distância demonstra a

variabilidade existente nos dados e indica que a hipótese de estacionaridade

intrínseca foi atendida (ISAAKS; SRIVASTAVA, 1989; ANDRIOTTI, 2002;

REICHARDT; TIMM, 2012). O patamar, alcance e efeito pepita são os

parâmetros utilizados no ajuste de variogramas a modelos teóricos para se obter

uma função matemática que descreva a variabilidade (ANDRIOTTI, 1989).

Para avaliação da dependência espacial a relação 𝐶𝑜/(𝐶𝑜 + 𝐶) é utilizada

na identificação do Índice de Dependência Espacial, sendo classificado,

conforme Cambardella et al. (1994), como fraca (IDE ≥ 75%), moderada (25% <

IDE > 75%) e forte (IDE ≤ 25%). Os variogramas podem apresentar dois

comportamentos em relação a variação nas diferentes direções de h, sendo

isotrópico, sem variação nas direções de h; e anisotrópico, com variação nas

direções de h (ANDRIOTTI, 2002; VALENCIA et al., 2004).

O critério de adoção do modelo ajustado é baseado no maior valor de R²

(coeficiente de determinação), na menor SQR (Soma de Quadrado dos

Resíduos) e o maior valor do coeficiente de correlação obtido pelo método de

validação cruzada (SILVA; LIMA, 2012), que permite a comparação de

resultados entre diferentes modelos de variogramas (ISAAKS; SRIVASTAVA,

1989; GOOVAERTS, 1998).

Antes de realizar ajustes no variograma é necessário verificar o número

de pares amostrados, remover outliers, utilizar tolerância maior para suavizar o

variograma e avaliar primeiro o variograma unidirecional (ANDRIOTTI, 2002).

Com a confirmação de dependência espacial aplica-se o método da krigagem

para estimar valores em pontos não amostrados dentro da área de estudo

(SCHERPINSKI, 2005; OLIVEIRA et al., 2008). Existem diferentes metodologias,

sendo a krigagem ordinária mais utilizada (YAMAMOTO; LANDIM, 2013).

12

A krigagem é um método de interpolação baseado na teoria das variáveis

regionalizadas que estima valores sem tendência e com variância mínima, assim

a variação espacial de uma variável aleatória pode ser modelada por uma função

aleatória intrínseca (BREGT et al., 1987) e mapas de isolinhas podem ser criados

para interpretação da variabilidade da variável analisada (VIEIRA, 1997).

A krigagem é aplicada quando há o conhecimento das realizações xi da

variável aleatória X nas posições i=1,..., n, determinando assim x* na posição i0

a qual não existe medida, conforme a equação 2 (VIEIRA, 2000; REICHARDT;

TIMM, 2012). Ao identificar a dependência espacial os pesos λi atribuídos na

krigagem serão variáveis conforme a distância entre pares amostrais estimados

x*(i0) e os valores das variáveis xi (GREGO; VIEIRA, 2005).

𝑥∗(𝑖0) = ∑ 𝜆𝑖𝑥𝑖

𝑁

𝑖=1

(2)

Em que: N é o número de pontos medidos da variável Xi envolvidos na

estimativas de x*(i0) e λi são os pesos associados a cada valor medido xi

(GREGO; VIEIRA, 2005).

A condição de interpolação por krigagem não viesada é satisfeita quando

o somatório de pesos (λ) for igual a 1 (um) (equação 3), o que significa que o

ponto a ser estimado coincide com um ponto do conjunto de dados, então seu

peso será um e todos os outros terão pesos zero (YAMAMOTO; CONDE, 1999).

A variância será mínima devido o erro estimado apresentar uma esperança

matemática igual a zero (E(Z*(xi)) – (Z(xi)) = 0). Neste caso, introduz-se o

multiplicador de Lagrange (𝜇) (equação 4) para definir o ponto de mínimo e os

pesos ótimos (Reichardt; Timm, 2012; Yamamoto; Landim, 2013).

∑ 𝜆𝑖

𝑛

𝑖=1

= 1 (3)

∑ 𝜆𝑖

𝑛

𝑖=1

𝛾(𝑥𝑖, 𝑥𝑖 + h) + μ = γ(i, i0) i = 1 a N; h = 0,1,2, … , k (4)

Os métodos de interpolação foram utilizados para previsão espacial da

variabilidade do pH e Condutividade Elétrica do solo a fim de identificar áreas

passíveis de remediação (HADDAD, 2013); para a avaliação da distribuição

espacial do carbono orgânico e nitrogênio total em áreas montanhosas do norte

da China (PENG et al., 2013). Ao trabalhar corretamente com dados

13

geoestatísticos é possível, por exemplo, criar mapas de propriedades do solo,

avaliar o grau de variabilidade espacial de nutrientes, a necessidade de calagem

e fertilização dentre outros (PANAGOPOULOS et al., 2006; JALALI, 2007; FU et

al., 2010).

2.4 Zonas de manejo

Diferentes locais da mesma área que apresentam características

homogêneas quanto a fatores relacionados aos atributos químicos e físicos do

solo e da produtividade da cultura são conceitualmente denominados zonas de

manejo (LUCHIARI JR et al., 2004; FLEMING et al., 2004; LUCHIARI JR et al.,

2011). Para esses autores cada zona de manejo ou sítios específicos de manejo

apresentará uma produtividade potencial, uma eficiência no uso de insumos e

um risco de impacto ambiental.

As zonas de manejo são delineadas diferenciadamente para cada fator

limitante, assim a aplicação de fertilizantes e corretivos envolverá os fatores que

influenciam na sua eficiência (DOERGE, 2000). Os procedimentos a serem

realizados para a definição das zonas de manejo dependerão de informações

obtidas com a amostragem em malha dos atributos do solo e da produtividade

da cultura (ZHANG et al., 2002). O mapeamento das áreas de cultivo visa obter

informações precisas sobre a produtividade da cultura e todos os fatores que

possam limitar o seu desenvolvimento (PANAGOPOULOS et al., 2006).

Doerge (2000) classifica as características que auxiliam no delineamento

de zonas de manejo como quantitativa e qualitativa. Conforme este autor, as

características quantitativas são estáveis e dinâmicas, como a topografia, pH,

propriedades hidrológicas, produtividade, distribuição e infestação de plantas

invasoras e outros; as características qualitativas são estáveis e intuitivas, como

a cor do solo, teor de nutrientes, profundidade, histórico do manejo da área e

rotação de culturas.

A adoção de várias zonas de manejo depende da produtividade da cultura

e de atributos de solo que justifiquem um maior detalhamento (MACHADO et al.,

2004b). Diferentes zonas de manejo podem ser geradas para diferentes atributos

e abordagens têm sido sugeridas para a sua definição, entretanto, segundo

14

GUASTAFERRO et al. (2010), nenhuma metodologia é aceita de forma

inequívoca.

Diferentes metodologias são utilizadas para definir zonas de manejo,

como o interpolador da krigagem (CHAVES; FARIAS, 2009) e a krigagem

ordinária associado a estimativa E-Type (SILVA JR et al., 2012). Técnicas de

análise multivariada como a Análise de Componentes Principais (ACP) são

também usadas na geração de zonas de manejo (CORTEZ et al., 2011; SANTI

et al., 2012; DELALIBERA et al., 2012).

ZUCOLOTO et al. (2011) definiram zonas de manejo a partir da

variabilidade espacial de atributos físicos do solo correlacionando-os à produção

de bananeira. SILVA et al. (2010b) utilizaram a geoestatística e o sistema de

classificação Fuzzy K-means para delinear zonas de manejo em área cultivada

com cafeeiro.

O sistema de classificação Fuzzy K-means é um algoritmo que visa o

agrupamento de dados em K-clusters, minimizando a distância de cada

centroide do cluster em que se encontra associado, sendo o centroide o ponto

médio do cluster (FRIDGEN et al., 2004; FRANCO, 2009). O agrupamento em

clusters é a divisão de um conjunto de dados em grupos não sobrepostos, cujos

dados encontram mais “semelhantes” uns com os outros e cada cluster terá um

único ponto de referência (FABER, 1994).

Este algoritmo de classificação não-supervisionada permite que apenas

um dado número de zonas seja escolhido, sendo o agrupamento dos dados

realizados com base na teoria dos conjuntos e nas pertinências das observações

(SHIRATSUCHI et al., 2005). A teoria dos conjuntos Fuzzy tem possibilitado a

descrição de fenômenos que apresentam variação contínua, como no caso de

atributos do solo (GUASTAFERRO et al., 2010).

Silva et al. (2010a) comentam que o método de classificação Fuzzy K-

means é indicado no agrupamento de dados contínuos por não considerar os

limites rígidos impostos por lógicas booleanas e por modelar e classificar as

incertezas e pertinências dos fenômenos. Nesse contexto Gorsevski et al. (2003)

afirmam que o Fuzzy K-means é uma função de pertinência que organiza as

variáveis analisadas conforme o Índice de Performance Fuzzy (IDF) e que varia

em escala contínua.

15

3 MATERIAL E MÉTODOS

O presente trabalho foi conduzido durante 17 meses entre os anos de

2013 e 2014 em uma área de 0,6 ha pertencente ao Centro de Pesquisas do

Cacau - CEPEC, órgão vinculado à Comissão Executiva do Plano da Lavoura

Cacaueira – CEPLAC do Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento, e

parceiro da UESC no desenvolvimento deste estudo. A área está localizada no

km 22 da rodovia Jorge Amado, na região Sul do Estado da Bahia, no município

de Ilhéus, sob a latitude de 14° 47' S e a longitude de 39° 16' W.

O clima conforme a classificação de Köppen; Geiger (1928) é do tipo Af,

tropical-úmido, com precipitação anual média de 1830 mm, umidade relativa do

ar em torno de 80% e a temperatura média anual variando entre 21,5 e 25,5 °C.

O solo foi classificado, conforme o Sistema Brasileiro de Classificação de Solos,

como Nitossolo Háplico Eutroférrico (EMBRAPA, 2013).

3.1 Caracterização da área de estudo

A área experimental foi implantada no ano de 2003 com 31 progênies de

cacaueiro conduzidos no sistema agroflorestal com sombreamento de eritrinas.

O cacaueiro está cultivado no espaçamento 3,0 x 1,5 m e a eritrina no

espaçamento de 24 x 24 m.

Mensalmente foram colhidos os frutos dos cacaueiros e os tratos culturais

como podas e controles de plantas espontâneas são realizados a cada seis

meses. Em 2009 foi realizada a última adubação na área com mistura N, P, K

16-24-16 na dose de 200 g por planta.

3.2 Malha amostral

No menor comprimento da área marcou-se 08 plantas espaçadas 9,5 m

(eixo x) para identificar as linhas de plantio, posteriormente 15 plantas espaçadas

6,6 m (eixo y) foram marcadas em cada linha. Na ausência de alguma planta o

indivíduo mais próximo era marcado.

A malha amostral foi composta por 120 plantas distribuídas entre as 31

progênies que foram identificadas individualmente. As coordenadas usadas

16

foram as “coordenadas locais” e cada ponto amostral composto por um

cacaueiro (Figura 2).

Figura 2: Distribuição de pontos e esquema de amostragem realizado na área experimental.

3.3 Coleta e preparo do solo

A amostragem para determinação das características físicas e químicas

do solo foi realizada no mês de novembro de 2013, sendo coletado o solo nos

120 pontos da malha amostral. Conforme Webster; Oliver (2007) a estimativa do

variograma clássico de Matheron requer um mínimo de 100 pontos de

amostragem, para se refletir em estimativas confiáveis e exatas. Estimativas

realizadas com um maior volume de dados e com espaçamentos menores

promovem uma maior representatividade do fenômeno e consequentemente

uma maior confiabilidade das interpretações (MULLER et al., 2001).

A coleta de solo foi realizada em cada ponto amostral, sob a projeção da

copa do cacaueiro a distância de 0,40 m do caule, com o auxílio de um trado tipo

holandês, na camada 0 – 0,20 m, sendo utilizados 4 sub-amostras (01 sub-

amostra por quadrante) para compor uma amostra composta. O solo da amostra

composta foi homogeneizado em um balde plástico, de onde retirou-se

aproximadamente 500 g acondicionando-se em sacos plásticos.

17

As amostras de solo foram encaminhadas à sala de preparo de amostras

da Universidade Estadual de Santa Cruz. No beneficiamento as amostras foram

secas ao ar, destorroadas com auxílio de um rolo descompactador e passadas

em peneira com malha de 2 mm, constituindo Terra Fina Seca ao Ar (TFSA).

3.4 Análise física do solo

As amostras de solo após o beneficiamento foram encaminhadas ao

Laboratório de Física do Solo da CEPLAC para análise granulométrica. Para

avaliação das frações: areia grossa, areia fina, areia total, argila e silte, foi usada

metodologia proposta por EMBRAPA (2011).

3.5 Análise química do solo

A análise dos atributos químicos do solo foi realizada no Laboratório de

Química do Solo da CEPLAC. Os atributos avaliados foram: fósforo (P+),

potássio (K+), cálcio (Ca2+), magnésio (Mg2+), sódio (Na+), ferro (Fe), cobre (Cu),

manganês (Mn), zinco (Zn), alumínio (Al3+), acidez ativa (pH em água), acidez

potencial (H+Al), carbono orgânico total (COT) e calculados a soma de bases

trocáveis (SB), capacidade efetiva de troca de cátions (CTC efetiva), capacidade

de troca de cátions a pH 7 (CTC pH 7,0), índice de saturação por bases (V%),

índice de saturação por Al+3 (m%), seguindo metodologia proposta por

EMBRAPA (2011).

3.6 Determinação da produtividade do cacaueiro

A produtividade do cacaueiro foi determinada nos mesmos 120 pontos

definidos para as análises de solo. Durante todos os meses do ano de 2014

foram avaliados a produção de frutos estratificada em cacau temporão (março a

agosto), cacau de safra (setembro a fevereiro) e produção anual (produção em

todos os meses).

Foram quantificados para cada ponto amostral todos os frutos, sendo

considerados os frutos sadios e doentes e fracionados em bilros, frutos jovens e

frutos maduros para a região do caule e da copa de cada cacaueiro.

18

Posteriormente, os dados dos frutos sadios foram convertidos em amêndoas

úmidas, para isso multiplicou-se o número de frutos sadios de cada ponto pelo

peso de amêndoas úmidas por fruto, obtidos em dados sobre o histórico de

produção de cada cacaueiro cultivado na área em estudo. Nessa pesquisa foi

usado o histórico de produção de cada cacaueiro da área em estudo, cuja base

de dados refere-se a um período de 57 meses e foram cedidas pela Seção de

Genética da CEPLAC.

Para estimar o peso seco de amêndoas de cacau utilizou-se um fator de

conversão de 40%, sendo aceitável até 38% do peso de amêndoas úmidas

(SILVA NETO et al., 2001; ALMEIDA et al., 2009; PIRES et al., 2012). Este fator

de conversão é afetado pelo genótipo e fatores climáticos, entretanto a

correlação comumente é positiva e altamente significativa (ATANDA; JACOB,

1975; CASTRO; BARTLEY, 1983).

Após conversão dos dados para produção de amêndoas secas por planta

estas foram extrapoladas para produção por área (kg ha-1) usando o

espaçamento da cultura e obtendo-se a produtividade de cada ponto amostral

em hectares.

3.7 Análises estatísticas e geoestatísticas

3.7.1 Estatística Descritiva

Os dados obtidos com as análises dos atributos de solo e planta foram

submetidos à análise exploratória para verificar a presença de valores

discrepantes (outliers) e sua influência sobre as medidas de tendência central.

Os outliers foram retirados da massa de dados quando analisado valores fora

dos intervalos do primeiro e terceiro quartis do conjunto de dados (Q1 – 1,5q; Q3

+ 1,5q), ou seja, a amplitude interqualítica (Q) por meio da análise de gráficos

box-plot, descrito por Reichardt; Timm (2012).

Após a retirada dos outliers os dados foram submetidos a análise

estatística descritiva para determinar as medidas de posição (média e mediana),

dispersão (valores máximos, mínimos, desvio-padrão, variância e coeficiente de

variação) e forma da dispersão (coeficientes de assimetria e curtose).

19

A normalidade dos dados foi avaliada pelo teste de Shapiro-Wilk’s (W) a

5% de probabilidade. Todas as análises estatísticas foram realizadas no pacote

Statistica 7.0.

3.7.2 Geoestatística

Os atributos do solo e a produtividade foram submetidos à análise

geoestatística, a fim de verificar a existência de dependência espacial, a partir

do ajuste de variogramas experimentais clássicos, com base na pressuposição

de estacionaridade da hipótese intrínseca. Os variogramas se comportam de

modo diferenciado para altos valores de h, por isso modelos teóricos utilizados

para o ajuste de variogramas são classificados como modelos isotrópicos com

patamar (ISAAKS; SRIVASTAVA, 1989; VALENCIA, 2004).

Os modelos ajustados apresentam patamar definido indicando que a

hipótese de estacionaridade intrínseca foi atendida, sendo assim os modelos

avaliados foram: linear com patamar, esférico, exponencial e gaussiano,

conforme equações 5 a 8, respectivamente (REICHARDT; TIMM, 2012; ISAAKS;

SRIVASTAVA, 1989). A avaliação comparativa entre atributos com unidades de

medidas diferenciadas foi realizada após o escalonamento do efeito pepita e do

patamar, pela variância dos dados, conforme descrito por Vieira (1997) e

utilizado por Silva et al. (2013).

Modelo Linear:

𝛾(ℎ) = 𝐶𝑜 + (𝐶

𝑎) ∗ ℎ 0 < ℎ < 𝑎

𝛾(ℎ) = 𝐶𝑜 + 𝐶 ℎ > 𝑎 (5)

Em que: (𝐶

𝑎) é o coeficiente angular para 0<h<a. Nesse modelo, o patamar é

determinado por inspeção; o coeficiente angular, (𝐶

𝑎) é determinado pela

inclinação da reta que passa pelos primeiros pontos de 𝛾(ℎ), dando-se maior

peso aqueles que correspondem a maior número de pares; o efeito pepita, 𝐶𝑜, é

determinado pela interseção da reta no eixo 𝛾(ℎ); o alcance, a, é o valor de h

correspondente ao cruzamento da reta inicial com o patamar; e C1 = patamar -

𝐶𝑜.

20

Modelo Esférico:

𝛾(ℎ) = 𝐶𝑜 + 𝐶 ∗ [3

2∗ (

𝑎) −

1

2∗ (

𝑎)

3

] 0 < ℎ < 𝑎 (6)

𝛾(ℎ) = 𝐶𝑜 + 𝐶 ℎ > 𝑎

O modelo esférico é obtido selecionando-se os valores do efeito pepita, 𝐶𝑜, e do

patamar, 𝐶𝑜+C, depois passando-se uma reta que intercepte o eixo y em 𝐶𝑜 e

seja tangente aos primeiros pontos próximos de h=0. Essa reta cruzará o

patamar à distância, a’=2/3 a. Assim, o alcance, a, será a=3a'/2. O modelo

esférico é linear até aproximadamente 1/3 a.

Modelo Exponencial:

𝛾(ℎ) = 𝐶𝑜 + 𝐶 [1 − exp (− 3 ∗ ℎ

𝑎)] 0 < ℎ < 𝑑 (7)

Em que: d é a máxima distância na qual o variograma é definido; o parâmetro a

é determinado visualmente como a distância após a qual o semivariograma se

estabiliza. Este modelo atinge o patamar assintoticamente, com o alcance

definido como 95% do patamar, enquanto que o modelo esférico o atinge no

valor exato do alcance.

Modelo Gaussiano:

𝛾(ℎ) = 𝐶𝑜 + 𝐶 ∗ [1 − exp (− 3 ∗ (ℎ

2)

2

)] 0 < ℎ < 𝑑 (8)

Os parâmetros 𝐶𝑜 e C para os modelos exponencial e gaussiano são

determinados da mesma maneira que para o esférico. O modelo gaussiano é

usado para modelar fenômenos extremamente contínuos.

A escolha do modelo foi realizada com base no critério dos mínimos

quadrados optando-se na seleção pelos modelos ajustados com maior valor de

R2 (coeficiente de determinação), menor SQR (soma de quadrado dos resíduos)

e maior valor do coeficiente de correlação obtido pelo método de validação

cruzada entre os valores observados e os estimados. Para a avaliação da

dependência espacial a relação 𝐶𝑜/(𝐶𝑜+C) foi usada na identificação do Índice de

Dependência Espacial, sendo este classificado, conforme Cambardella et al.

21

(1994), como fraca (IDE ≥ 75%), moderada (25% < IDE > 75%) e forte (IDE ≤

25%).

Comprovada a dependência espacial, foi aplicado o método de

interpolação por krigagem ordinária, para estimar valores em locais não

medidos. A krigagem é um método de interpolação baseado na teoria das

variáveis regionalizadas que estima valores sem tendência e com variância

mínima, assim a variação espacial de uma variável aleatória pode ser modelada

por uma função aleatória intrínseca (GREGO; VIEIRA, 2005).

Para definir o número de classes dos mapas a serem construídos foi

realizado uma análise de agrupamento, por meio da avaliação de dendogramas,

seguindo o método de Ward a fim de se obter grupos mais homogêneos de

dados. O Método de Ward agrupa um conjunto de dados de modo hierárquico e

com base na distância euclidiana, segundo a similaridade entre eles e forma

grupos de tamanhos semelhantes e com mínima variação (HAIR et al., 2005).

O método K-means foi aplicado as classes geradas para identificar os

limites inferiores e superiores das classes (SEIDEL et al., 2008). As análises

geoestatísticas foram realizadas no software GS+, os dendogramas foram

obtidos no software Statistica e os mapas interpolados foram construídos no

software Surfer.

3.8 Implementação do algoritmo para definição de zonas de manejo

As zonas de manejo foram elaboradas no Sistema de Apoio à Decisão -

Krig-Me criado por Valente (2010). Adotou-se o padrão do software para o

número máximo de interações (100), o número do coeficiente Fuzzy (2) e a

estandardização dos dados para se obter média igual a zero e desvio padrão

igual a um. Definiu-se 20 combinações de zonas de manejo (tabela 1) com os

atributos físicos e a produtividade do cacaueiro, e avaliou-se cada zona com 2 a

5 classes. Optou-se pela utilização dos atributos físicos do solo pela sua baixa

variabilidade temporal, o que permitiria a obtenção de zonas de manejo com

maior reprodutibilidade ao longo dos anos (SILVA et al., 2010a). A produtividade

foi utilizada por ser a principal resposta de uma cultura agrícola acerca do manejo

e, principalmente, por representar o objetivo fundamental da agricultura

(KONOPATZKI et al. 2012).

22

Tabela 1: Atributos a serem avaliados nas combinações de zonas de manejo.

Zonas de Manejo

AT ARG SIL AT_ARG AT_SIL ARG_SIL AT_ARG_SIL S S_AT S_ARG

S_SIL T T_AT T_ARG T_SIL T_S T_S_AT T_S_ARG T_S_SIL T_S_AT_ARG_SIL

AT – areia total; ARG – argila; SIL – silte; T – temporão; S – safra.

As zonas foram geradas com base no algoritmo Fuzzy K-means, que

define pontos de referência para atribuír os dados a cada cluster. Esses pontos

geralmente são os centroides (𝑐𝑗) de cada cluster (FABER, 1994). Conforme este

autor, o algoritmo Fuzzy K-means necessita que o número de classes seja

definido, identificando a localização dos centroides que podem ser selecionados

aleatoriamente. Posteriormente calcula-se a distância euclidiana entre cada

padrão e os centroides de cada classe, assim os centroides são recalculados e

atualizados, devendo este processo se repetir até que não haja mais mudança

no cálculo dos centroides e suas médias e desvios padrão sejam obtidos.

A regra de decisão que determina a qual classe um determinado padrão

irá pertencer, utiliza as distâncias dos k vizinhos mais próximos do padrão, o que

permite a identificação de qual classe o elemento irá pertencer (BORA;

GRUPTA, 2014). A função objetivo para o método K-means é:

𝑀𝑖𝑛𝑖𝑚𝑖𝑧𝑎𝑟 𝐽 = ∑ ∑ ‖𝑥𝑖(𝑗)

− 𝑐𝑗‖2

𝑛

𝑖−1

𝑘

𝑗−1

(9)

Em que:‖𝑥𝑖(𝑗)

− 𝑐𝑗‖2

é a distância entre o ponto dos dados e o centro do

agrupamento; n é o número de dados; k o número de agrupamentos (FABER,

1994).

Guastaferro et al. (2010) informam que o número ótimo de classes é

determinado em função de dois índices, são eles: o Índice de Performance Fuzzy

– FPI e Entropia da Classificação Normalizada – NCE. Conforme esses autores,

os índices FPI e NCE podem variar de 0 a 1, sendo que os valores próximos de

23

0 (zero) indicam classes distintas com poucas amostras de baixa adesão

(equação 10), e quando próximos a 1 (um) indicam classes não distintas, com

um elevado número de amostras de baixa adesão (equação 11), assim o número

ótimo de classes será aquele que minimizar os dois índices.

𝑀𝐹𝐵(𝑧) = 0 𝑧 ≤ 𝑏1 𝑜𝑢 𝑧 > 𝑏2 (10)

𝑀𝐹𝐵(𝑧) = 1 𝑏1 ≤ 𝑧 ≤ 𝑏2 (11)

Em que: MFB é uma função de pertinência que pode assumir o valor 0 ou 1; z é

um indivíduo que será ou não membro de um conjunto; b1 e b2 são os limites do

conjunto (GORSEVSKI et al., 2003).

Os índices FPI e NCE identificam as melhores combinações para as

zonas de manejo que devem ser submetidas à avaliação de concordância com

as variáveis classificatórias, neste caso os atributos químicos. O critério adotado

para definir a melhor zona de manejo foi o valor do índice Kappa após validação

com as variáveis classificatórias. Segundo Kitchen et al. (2005) o coeficiente

Kappa ilustra a aceitação entre classificações, quanto maior o valor do índice

Kappa, maior a concordância entre as zonas e as variáveis classificatórias.

Foram considerados os seguintes intervalos: Kappa < 0 a concordância é

péssima e não significativa (D); 0 ≤ kappa < 0,20, a concordância é significativa

porém ruim (C); 0,20 ≥ kappa ≤ 0,40, concordância significativa porém razoável

(B), e; Kappa ≥ 0,41, concordância significativa e boa (A), conforme metodologia

proposta por Congalton & Mead (1986) e utilizada por Alves et al. (2013), Sobjak

(2012) e Valente et al. (2012).

As zonas de manejo que não minimizaram os índices FPI e NCE na

mesma classe, foram avaliadas com diferentes variáveis de entrada para se

determinar a mais importante (FRIDGEN et al. 2004). Assim, o critério de decisão

usado para definir a melhor classe seguiu metodologia adotada por Alves et al.

(2013).

24

4 RESULTADOS E DISCUSSÃO

Com exceção do pH, areia grossa, areia fina e areia total, todos os

atributos analisados apresentaram valores discrepantes (outliers), optando-se

pela sua retirada conforme recomendado por Silva; Lima (2012). A retirada dos

outliers dos atributos Al e m% implicaram num conjunto de dados composto por

valores iguais à zero, assim as análises estatísticas não foram aplicadas para

estes atributos.

A retirada dos outliers favorece a obtenção de um resumo estatístico mais

confiável, capaz de melhor representar a variabilidade dos dados, principalmente

no que diz respeito às medidas de tendência central (LIBARDI et al., 2006).

Assim, após a retirada destes valores as análises estatísticas foram aplicadas

aos dados, visto que o resumo estatístico apresentou maior confiabilidade,

confirmando a influência dos outliers nas medidas de tendência central e a

distribuição de frequência dos dados (Tabela 2).

Os valores de média e mediana dos atributos, com exceção do Fe,

atributos físicos e a produtividade do cacaueiro, foram similares, demonstrando

que as medidas de tendência central não são dominadas por valores atípicos na

distribuição, conforme Cambardella et al. (1994). O coeficiente de assimetria (Cs)

apresentou valores próximos de zero, com exceção do P+, Fe, CTC pH 7,0, AT

e a produtividade do cacaueiro, indicando ajustes a distribuição normal, sendo

confirmado pelo teste de normalidade. Segundo Andriotti (2002) o Cs avalia o

grau de afastamento da média e mediana em relação a curva normal, sendo uma

medida sensível a valores discrepantes.

O coeficiente de curtose (Ck) que indica o grau de achatamento da curva

(ANDRIOTTI, 2002) demonstrou um comportamento leptocúrtico para todos os

atributos, exceto o Na+, cacau temporão e cacau anual que apresentaram

comportamento platicúrtico. Os valores distantes de zero para K+, Na+, Zn, Cu,

Mn, AG e AF, refletiram numa distribuição que foge da normalidade, o que foi

confirmada pelo teste de Shapiro-Wilk’s.

25

Tabela 2: Estatística descritiva e distribuição de frequência dos atributos de solo e produtividade do cacaueiro.

Atributos M Md s CV (%) Max. Min. Cs Ck w

AG 191,5 202,0 68,9 35 356,5 14,1 -0,22 -0,54 *

AF 246,4 251,7 50,0 20 348,0 138,4 -0,02 -0,69 *

AT 437,9 451,4 105,5 24 617,9 164,9 -0,65 -0,49 *

ARG 139,3 136,5 33,7 24 232,1 78,3 0,37 -0,39 ns

SIL 391,5 394,3 41,6 10 483,0 296,8 -0,16 -0,52 ns

pH (H20) 5,9 6,0 0,3 5 6,7 5,1 -0,06 -0,17 ns

H+Al 4,3 4,4 1,0 23 7,0 2,1 -0,13 -0,23 ns

P+ 22,5 21,0 11,7 52 52,0 5,0 0,81 -0,10 *

K+ 0,08 0,08 0,02 20 0,1 0,05 0,10 -0,73 *

Ca2+ 10,6 10,7 2,0 18 15,8 6,8 0,30 -0,21 ns

Mg2+ 6,2 6,2 1,1 18 9,1 3,5 0,18 -0,26 ns

Ca2+/Mg2+ 1,6 1,6 0,3 20 2,5 0,09 0,19 -0,29 ns

SB 16,8 17,1 2,5 15 23,3 11,2 0,09 -0,25 ns

COT 16,9 17,0 4,6 27 28,0 6,3 0,07 -0,40 ns

Na+ 0,09 0,09 0,01 15 0,1 0,06 0,01 0,44 *

Fe 192 179 94,9 49 411 22 0,48 -0.43 *

Zn 9,3 9 1,6 17 13 6 0,40 -0,58 *

Cu 7,1 7 2,7 38 15 2 0,33 -0,48 *

Mn 87,2 88 14,6 16 115 55 -0,32 -0,59 *

V 79,5 80,0 5,5 6 90,5 65,9 -0,22 -0,12 ns

CTC efetiva 16,8 17,1 2,5 15 23,3 11,4 0,10 -0,26 ns

CTC pH 7,0 21,4 21,4 2,4 11 27,9 16,8 0,45 -0,01 *

Temporão 2403 1902 2307 96 9225 0 0,86 0,08 *

Safra 576,5 346,6 567,6 98 2014 0 0,86 -0,39 *

Anual 3251 2637 3073 94 12053 0 0,89 0,13 *

M – média; Md – mediana; s – desvio padrão; CV – coeficiente de variação; Max. – valores

máximos; Min. – valores mínimos; Cs – coeficiente de assimetria; Ck – coeficiente de curtose;

w* - distribuição não normal pelo teste Shapiro Wilk's a 5% de probabilidade; wns - distribuição

normal pelo teste Shapiro Wilk's a 5% de probabilidade; AG – areia grossa, AF – areia fina, AT

– areia total, SIL – silte e ARG – argila (g kg-1); Ca2+, Mg2+, Ca2+/Mg2+, K+, H+Al, Na+, SB, CTC

pH 7,0, CTC efetiva - cmolc dm-³; P, Fe, Zn, Cu, Mn - mg dm-³; COT - g dm-³; V – saturação por

bases (%); Cacau Temporão, Cacau Safra, Cacau Anual (kg ha-1 - amêndoas secas de cacau).

Solo analisado quimicamente conforme metodologia descrita por Embrapa (2011) - pH H2O, Al

(KCl 1 mol L-1); P e K (Mehlich -1); Ca e Mg (KCl 1 mol L-1); Fe, Zn, Cu e Mn (Mehlich -1).

Segundo Landim (2003) os valores de Ck quando avaliados em conjunto

com o desvio padrão confirma o ajuste a distribuição normal. De acordo com este

autor, valores elevados de desvio padrão estão relacionados com o afastamento

26

da curva à distribuição normal. Os altos valores de Ck para o K+, Na+, Zn, Cu,

Mn, AG e AF resultaram em seu afastamento à distribuição normal, mesmo com

valores baixos de desvio padrão para essas variáveis, com exceção da AG e AF.

Esse comportamento indica a influência de poucos valores extremos capazes de

alterar a curva de distribuição normal.

Apesar de não ser uma exigência, atributos que apresentam distribuição

normal, quando submetidos à interpolação de dados por krigagem, serão

estimados com maior eficiência (WEBSTER; OLIVER, 2007). De acordo com

Cressie (1993) é ideal que a calda da distribuição não seja muito alongada, fato

não evidenciado neste trabalho dado os valores de assimetria próximos de zero.

Corá et al. (2004) informam que valores positivos de assimetria indicam

grande frequência de valores menores que a média e poucos valores maiores

que ela, implicando em locais com diferentes níveis de nutrientes. Devido a este

comportamento Ferraz et al. (2011) recomendam a agricultura de precisão na

recomendação de corretivos e fertilizantes pois o uso de insumos será realizado

de modo eficiente, ou seja, na quantidade e local adequado reduzindo os custos

de produção.

Para este estudo os valores médios dos atributos físicos areia total, argila

e silte é de 437, 139 e 391 g kg-1, respectivamente. O atributo silte apresentou o

maior valor das frações finas, com 391 g kg-1. É válido ressaltar que a camada

amostrada refere-se ao horizonte A, podendo o horizonte diagnóstico apresentar

valores mais altos de argila (CHEPOTE, 2012; EMBRAPA, 2013). Souza et al.

(2008) encontraram o valores médios de 361, 230 e 398 g kg-1, para os mesmos

atributos, respectivamente, no Estado do Pernambuco.

Os altos teores das “frações finas” podem causar a redução de

macroporos, limitando a capacidade de retenção de água e trocas gasosas,

aumento na densidade do solo e, devido os ciclos de umedecimento e secagem,

promoverem o rearranjo de partículas, principalmente em áreas com baixos

teores de matéria orgânica (MO) (SOUZA et al., 2008; CARDOSO et al., 2011).

Segundo Pedrotti; Mello Jr (2009) em sistemas conservacionistas o aporte de

resíduos orgânicos em superfície proporcionam a melhoria da estrutura do solo

devido à melhor distribuição de poros, dissipam a energia cinética de gotas de

chuva reduzindo o escoamento superficial e eleva a infiltração de água.

27

Os valores médios encontrados para a relação silte/argila foram de

391/139 g kg-1 confirmando os elevados valores de silte em relação à argila.

Conforme Embrapa (2013) a relação silte/argila dos solos indica seu grau de

intemperismo, sendo valores altos de silte caracterizado com baixo grau de

intemperismo. No entanto, os Nitossolos apresentam teores elevados de argila

definindo-o como textura argilosa ou muito argilosa e possui teores de silte

superiores aos teores de areia (SILVA et al., 2009; GREGO et al., 2011; CARMO;

VAL, 2013; MARTINS et al., 2014).

Os valores médios da relação Ca+2/Mg+2 igual a 1,66 cmolc dm-3 (< 3 cmolc

dm-3) e K+ de 0,08 cmolc dm-3 (< 0,1 cmolc dm-3) encontram-se abaixo do

adequado. O P, Fe, Cu e Zn com médias iguais a 22 mg dm-3 (> 16 mg dm-3),

192 mg dm-3 (> 30 mg dm-3), 7 mg dm-3 (> 1,2 mg dm-3) e 9 mg dm-3 (> 1,5 mg

dm-3), respectivamente, apresentam-se com valores elevados, enquanto que o

COT com média igual a 16 g dm-3 (> 10 g dm-3), CTC pH 7,0 com média igual a

21 cmolc dm-3 (> 8 cmolc dm-3) e V com valor igual a 79% (> 40%) encontram-se

adequados, conforme Chepote et al. (2012; 2013). Siqueira et al. (2014)

estudando a fertilidade de um solo sob a copa de espécies arbóreas encontrou

valores médios de pH, Ca+2/Mg+2 e P de 6,06, 2,14 cmolc dm-3 e 3,85 mg dm-3,

respectivamente para área cultivada em sistema agroflorestal com gliricídia e

6,08, 3,13 cmolc dm-3 e 3,95 mg dm-3, respectivamente para área cultivada em

sistema agroflorestal com sabiá.

Barreto et al. (2006) analisando a fertilidade de um solo cultivado com

cacau, pastagem e mata encontraram valores médios semelhantes a este estudo

para pH, Ca+2/Mg+2 e K+ no sistema com cacau, entretanto V (%) apresentou

valor baixo e o P, COT e CTC valores altos. Os autores atribuem os valores

encontrados a ciclagem de nutrientes, porém informam que foi realizado

adubação com fosfato de cálcio.

A produtividade média de amêndoas secas do Cacau Temporão, Safra e

Anual apresentaram valores iguais a 2403, 576 e 3251 kg ha-1, respectivamente,

geralmente o cacau safra representa a produtividade principal da cultura, no

entanto neste estudo o cacau temporão apresentou uma produção maior de

frutos, possivelmente causada por condições ambientais. Benjamin (2012) ao

selecionar cacaueiros resistentes à vassoura de bruxa observou que a

produtividade média de amêndoas secas variou entre 0,87 a 1,43 g por planta,

28

sendo a média geral para 18 progênies de 1,17 g, resultando na produtividade

de 1053 kg ha-1.

Almeida et al. (2009) avaliaram 140 clones de cacaueiro e obtiveram um

valor médio de 756 g de amêndoas por planta. Leite et al. (2012) ao estimar a

produtividade de dois clones de cacaueiros encontrou os valores médios de 5534

kg ha-1 para a produtividade potencial da cultura e a produtividade efetiva média

de 1770 kg ha-1, e destacou que parte dos bilros contabilizados na produtividade

potencial podem não formar frutos sadios ao final da safra, portanto, deve-se

realizar ajustes no manejo da cultura para favorecer o potencial genético

elevando a produtividade.

Os valores dos coeficientes de variação apresentaram baixa variabilidade

(CV% < 12) para pH (H2O), CTC pH 7,0, V (%) e silte, média variabilidade (CV%

≥ 12 e ≤ 60) para H+Al, P+, K+, Ca+2, Mg+2, Ca+2/Mg+2, SB, COT, Na+, Fe, Zn, Cu,

Mn, CTC efetiva, areia grossa, areia fina, areia total e argila, e alta variabilidade

(CV% > 60) para a produtividade do cacaueiro estratificada em temporão, safra

e anual, conforme Warrick; Nielsen (1980). O coeficiente de variação (CV) é uma

medida que relaciona a estimativa do desvio padrão com a média (ANDRIOTTI,

2002) permitindo avaliar a dispersão dos dados em relação ao valor central

(LANDIM, 2003).

Segundo Bottega et al. (2011) o CV é o primeiro indicativo de

heterogeneidade no conjunto de dados, por ser adimensional permite realizar

comparações entre diferentes atributos. Esses autores encontraram valores

médios de CV para Ca2+ e Mg2+ e valor baixo para pH em Latossolo Vermelho

distroférrico. Valores semelhantes também foram obtidos por Silva et al. (2007)

com exceção do P, em Latossolo Vermelho-Amarelo distrófico.

Zanão Jr et al. (2010) estudando a variabilidade espacial de atributos

químicos em sistema de plantio direto atribuiu os valores de CV médio a baixo

para pH e MO a distribuição homogênea da palhada em superfície. Os valores

de CV destes atributos no presente estudo se relacionam a deposição aleatória

de matéria orgânica, a falta de correção do solo e ao sistema de manejo adotado,

neste caso agroflorestal.

Observa-se que neste estudo o silte e a areia grossa apresentaram o

menor e o maior valor de CV, respectivamente. Em solos mais intemperizados

os atributos areia e argila tendem a modificar pouco ao longo do tempo

29

conferindo baixos valores de CV, entretanto o silte poderá se movimentar no solo

por escoamento ou erosão conferindo altos valores de CV (SILVA et al., 2010a).

Souza et al. (2004) afirmam que o silte geralmente apresenta as menores

amplitudes de distribuição quando comparado a outras frações. Segundo esses

autores os valores de CV para esse atributo tendem a ser menores mesmo com

a incorporação de parte da variabilidade das demais frações granulométricas

durante seu processo de determinação.

Os valores encontrados para o CV na produtividade de cacau temporão,

cacau safra e cacau anual foram iguais a 96%, 98% e 94%, respectivamente,

indicando uma alta variabilidade na produtividade entre as progênies. Conforme

Benjamin (2012) o caráter peso seco de amêndoas, para 22 progênies de

cacaueiros, pode apresentar um coeficiente de variação em torno de 24%, no

entanto a variação em peso úmido de amêndoas se eleva para 49%, indicando

um CV médio entre progênies. Leite et al (2012) encontraram um CV de 44%

para produtividade potencial de dois clones de cacau, 60% para produtividade

efetiva, 55% para número de bilros sadios e 59% para bilros doentes, tais

resultados podem ser decorrentes da necessidade de ajustes no manejo da

cultura, através da adequação nutricional, tratos culturais e lâminas de água.

Na análise geoestatística, todos os atributos analisados apresentaram

variogramas com patamares bem definidos, o que indica que a hipótese de

estacionaridade intrínseca foi atendida e que os dados não apresentam

tendência de distribuição (Tabela 3). Isaaks; Srivastava (1989) afirmam que,

quando o patamar dos variogramas são bem definidos, a distribuição dos dados

é simétrica e a estimativa dos seus parâmetros é correta, não havendo

heterocedasticidade e, consequentemente, efeito proporcional.

30

Tabela 3: Modelos e parâmetros dos variogramas ajustados aos atributos de solo e produtividade do cacaueiro

Atributos Modelo Co Co + C a (m) IDE (%) R² R² (VC)

AG Gau 0,16 1,44 64 11 0,99 0,79

AF Gau 0,27 1,82 96 15 0,98 0,69

AT Gau 0,11 1,71 81 7 0,99 0,83

ARG Esf 0,11 1,04 37 10 0,96 0,54

SIL Esf 0,42 1,19 69 35 0,98 0,46

pH (H2O) Gau 0,44 1,07 38 41 0,97 0,47

H+Al Exp 0,27 1,12 49 24 0,95 0,26

P+ Exp 0,17 1,09 49 15 0,99 0,53

K+ Esf 0,56 1,20 85 47 0,96 0,27

Ca2+ Gau 0,42 1,30 73 32 0,99 0,48

Mg2+ Esf 0,06 1,04 21 5 0,88 0,47

Ca2+/Mg2+ Exp 0,14 1,10 48 13 0,83 0,58

COT Gau 0,01 1,01 16 1 0,95 0,26

Na+ Gau 0,14 1,04 14 13 0,93 0,39

Fe Gau 0,30 1,31 51 22 0,98 0,62

Zn Esf 0,17 1,06 25 16 0,94 0,34

Cu Gau 0,30 1,10 38 27 0,99 0,56

Mn EPP - - - - - -

SB Exp 0,27 1,13 57 23 0,97 0,34

V Gau 0,42 1,10 41 38 0,99 0,45

CTC efetiva Exp 0,01 1,01 33 1 0,99 0,31

CTC pH 7,0 Esf 0,43 0,91 27 47 0,96 0,29

Temporão Exp 0,01 1,01 8 11 0,62 0,02

Safra Esf 0,08 1,06 11 7 0,93 0,01

Anual EPP - - - - - - Co - efeito pepita escalonado; Co + C - patamar escalonado; a - alcance; IDE - Índice de Dependência Espacial; R² - coeficiente de determinação; VC - Validação Cruzada; Gau – Gaussiano; Esf. – Esférico; Exp – Exponencial; EPP – Efeito Pepita Puro.

A análise geoestatística mostra que os modelos teóricos que melhor se

ajustaram aos variogramas experimentais foram o esférico, exponencial e

gaussiano. O modelo esférico e o exponencial são os de maior ocorrência no

ajuste aos dados de solo (DALCHIAVON et al., 2012; SANTOS et al., 2012;

BOTTEGA et al., 2013; LIMA et al., 2013). O modelo efeito pepita puro (EPP)

indica que o atributo Mn e a produtividade anual do cacaueiro não apresentam

dependência espacial entre amostras, mas um comportamento aleatório, devido

a grande variação genética da cultura ou não detectada causada pelo

31

espaçamento de amostragem inadequado ou erros de medição

(CAMBARDELLA et al., 1994). Entretanto, a ausência de dependência espacial

não caracteriza a inexistência de variabilidade no fenômeno, esta porém não

está relacionada com o espaço, mas ocorre de forma aleatória (SILVA et al.,

2013).

Zucoloto et al. (2011) ao avaliar a variabilidade espacial das frações

granulométricas do solo e produção de banana encontraram o modelo EPP para

o atributo silte. Oliveira et al. (2013) encontraram o modelo EPP para argila em

cultivo de mandioca e silte em cultivo de cana de açúcar. Para atributos

ajustados ao modelo EPP o manejo deve ser realizado com base nos valores

médios obtidos pela análise estatística clássica, pois a diferença entre as

amostras ocorre ao acaso (ZUCOLOTO et al., 2011).

O Índice de Dependência Espacial (IDE) dos atributos apresentou valores

considerados forte para areia grossa, areia fina, areia total, argila, H+Al, P+, Mg2+,

relação Ca2+/Mg2+, COT, Na+, Fe, Zn, SB, CTC efetiva, cacau temporão e cacau

safra, e valores moderados para os atributos silte, pH, K+, Ca2+, Cu, CTC pH 7,0

e V, conforme Cambardella et al. (1994). O IDE informa que as variáveis

regionalizadas não apresentam comportamento aleatório e que a distância entre

pontos, definido na malha amostral, demonstrou de modo satisfatório a

variabilidade espacial existente no campo (DALCHIAVON et al., 2012).

Conforme Lima et al. (2013) estes valores confirmam que os variogramas

ajustados ilustram a maior parte da variância existente nos dados. Para

Cambardella et al. (1994), um IDE forte para atributos físicos está relacionado a

fatores intrínsecos do solo, ou seja, a formação e mineralogia do solo indicando

que estes atributos sofrem pouca influência ao longo do tempo. Oliveira et al.

(2013) encontraram valores moderados de IDE para argila e fraco para silte e

areia em Cambissolo sob sistema agroflorestal. Campos et al. (2013)

encontraram valores moderados de IDE para areia e silte e fraca para argila em

Argissolo sob floresta.

Aquino et al. (2014) encontraram valores de IDE moderado para areia e

silte e fraco para argila em Latossolo sob floresta nativa e valores moderados

para areia, silte e argila em Latossolo sob pastagem. Silva et al. (2010b)

encontraram valores de IDE considerados fortes para as frações granulométricas

areia, silte e argila em solo cultivado com café.

32

Valores de IDE para pH (H2O), K+, CTC pH 7,0 e V abaixo do observado

neste estudo e valores superiores para P e SB foram encontrados por Silva et

al. (2007) em solo cultivado com café. Konopatzki et al. (2012) encontraram

valores moderados de IDE para pH (H2O), P, K+ e V e fraco para COT. Alves et

al. (2014) encontraram valores considerados moderados para H+Al e V, porém

os atributos pH (H2O), P, K+ e CTC pH 7,0 apresentaram comportamento

aleatório, ou seja, a distância utilizada na amostragem não identificou a

dependência espacial entre as amostras em Latossolo Vermelho-Escuro sob

sistema de plantio direto.

Os valores do efeito pepita indicam que os atributos areia grossa, areia

fina, areia total, argila, H+Al, P+, Mg2+, Ca2+/Mg2+, Na+, Zn, Fe, COT, SB, CTC

efetiva, cacau temporão e cacau safra apresentaram uma menor

descontinuidade na origem refletindo em dependência espacial forte. Para o pH

(H2O), Ca2+, K+, Cu, V, CTC pH 7,0 e silte, estes apresentaram uma maior

descontinuidade na origem que refletiu em dependência espacial moderada.

O efeito pepita informa a descontinuidade espacial entre valores

separados por uma distância menor que a menor distância adotada na

amostragem, além de uma variância não explicada (VIEIRA, 1997). Quanto

menor a proporção entre efeito pepita e patamar, maior será a continuidade

espacial, menor a variância na estimativa e maior a confiabilidade de valores

estimados por meio da krigagem (GREGO; VIEIRA, 2005).

O atributo que apresentou o maior valor de alcance foi a areia fina com 96

m e o menor foi a produtividade do cacau temporão, com 8 m. O alto valor de

alcance da areia fina confirma que dentro deste intervalo o atributo apresenta

baixa variabilidade espacial e baixo CV, pois sua área de influência será maior,

sugerindo uma maior semelhança entre os pontos vizinhos, ou seja, alta

continuidade (VIEIRA, 1997). Segundo Grego; Vieira (2005), o alcance

representa o limite da dependência espacial e a partir deste valor as amostras

se comportam de forma aleatória, sendo um indicativo do intervalo entre

unidades de mapeamento.

Conforme Issaks; Srivastava et al. (1989) um atributo distante de seus

vizinhos em um raio igual a metade do alcance garante uma semelhança e

dependência espacial entre eles. Valores de alcances elevados influencia

diretamente na estimativa por krigagem, pois a estimativa de valores em locais

33

não amostrados são mais confiáveis e representam melhor o atributo na área em

estudo (CORÁ et al., 2004). Definido os parâmetros dos variogramas os dados

foram interpolados para confecção dos mapas e posterior interpretação da

distribuição dos atributos no espaço, sendo estes apresentados nas Figuras 3 a

8.

Figura 3: Mapas da distribuição da areia, silte e argila na camada 0 – 0,20 m.

34

Os teores de areia grossa e areia fina (Figura 3) apresentam valores

elevados na região inferior direita da área. Para a areia total o comportamento

se mantém, onde nesta região seus teores são superiores 400 g kg-1. Campos

et al. (2013) ao estudar uma área de agrofloresta observaram que o atributo areia

total encontrava-se em grande parte com valores dentro do intervalo 170 a 210

g kg-1.

Silva et al. (2010a) demonstraram a correlação positiva entre textura do

solo e disponibilidade de P, sendo que em locais com predomínio das frações

areia ocorrem maiores disponibilidades de P, o inverso ocorre quando há

predomínio de frações de argila. Burak et al. (2012) encontraram valores

negativos para correlação entre K+, areia grossa sendo atribuída a menor

afinidade deste nutriente as frações orgânicas do solo quando bases como Ca+2

estão presentes no solo e sua maior mobilidade em locais com predomínio de

areia.

O atributo silte (Figura 3) é observado em uma grande extensão da área

com teores no intervalo entre 360 a 434 g kg-1. Para argila (Figura 3) o mapa

indica uma maior proporção da área com valores dentro do intervalo de 122 a

181 g kg-1. Barbosa (2001) comenta que os atributos físicos devem permitir uma

boa retenção de umidade, assim solos com menor capacidade de retenção de

água e que favorecem a lixiviação de nutrientes devem ser evitados. O solo em

estudo é considerado como um dos melhores para o cultivo de cacau, sendo

uma característica a ocorrência de teores elevados de silte conforme Chepote et

al. (2012).

De modo geral, os mapas indicam que nas regiões onde o atributo areia

total apresenta os maiores teores, ocorrem os menores teores de silte e argila.

Comportamento semelhante foram obtidos por Bottega et al. (2013) que

atribuíram estes valores ao fato destes atributos serem mensurados em

proporção, assim quando há acréscimo em um atributo, ocorre o decréscimo do

outro atributo.

Silva et al. (2010b) informam que a fração silte pode contribuir para o

aumento das concentrações de cálcio, magnésio e potássio, na solução do solo

devido à presença de minerais como feldspatos-K, micas e plagioclásios. No

entanto, Sodré et al. (2007) afirmam que o cacaueiro tem seu cultivo beneficiado

35

em solos com teores elevados de argila, considerando-os como ricos em

nutrientes disponíveis e mais profundos.

Figura 4: Mapas da distribuição dos atributos pH (H2O), H+Al, K+ e P na camada 0 – 0,20 m.

O mapa de pH (H2O) indica que o solo apresenta valores no intervalo de

5,5 a 6,2 (Figura 4). Resultados inferiores foram observados por Lima et al.

(2013) que encontraram valores para pH entre 4,4 a 4,8 na camada 0 – 0,15 m

em sistema de plantio direto provavelmente ocasionados pela liberação de

ácidos orgânicos da matéria orgânica. Na cultura do cacau em sistema

agroflorestal, ocorre igualmente a liberação de ácidos orgânicos, entretanto,

Chepote et al. (2012) afirmam que os valores desejados de pH para cacaueiros

encontram-se entre 5,5 a 6,5, por se tratar de um sistema mais equilibrado,

devido à semelhança a sistemas naturais.

36

Observa-se que numa grande proporção da área os níveis de H+Al

encontram-se com valores no intervalo de 4,2 a 5,4 cmolc dm-3 (Figura 4)

indicando um padrão de distribuição inverso ao pH, pois locais onde o pH

encontra-se abaixo de 6,2 ocorrem regiões com níveis altos de H+Al. Tal fato já

era esperado, dada a relação direta entre pH e H+Al onde, quanto menor o pH

maior H+Al e sendo o inverso verdadeiro.

Cardoso et al. (2014) trabalhando em solo cultivado com cana de açúcar

encontraram valor médio de acidez potencial igual a 2,72 cmolc dm-3 e informam

que os níveis de H+Al são influenciados tanto pela calagem quanto pelo teor de

matéria orgânica do solo. Tal observação demonstra que, na área em estudo, a

ocorrência de níveis mais elevados de H+Al no solo tem relação com teores de

matéria orgânica, visto que a prática da calagem não vem sendo realizada, nos

últimos anos, e que íons Al não foram observados na camada de solo analisada.

Os níveis do atributo K+ apresentam valores com intervalo de 0,069 a

0,089 cmolc dm-3 em uma grande extensão da área (Figura 4). Em linhas gerais,

o mapa de K+ indica que toda a área encontra-se com níveis baixos deste

atributo, sendo recomendado, conforme Chepote et al. (2013), níveis cujo

intervalo seja de 0,10 a 0,40 cmolc dm-3. Este resultado pode estar relacionado

à composição mineralógica do solo e a mobilidade deste em locais com teores

elevados de areia.

Carvalho Filho et al. (1987) em levantamento mineralógico do solo da área

de estudo identificaram a predominância dos minerais mica, feldspato, anfibólio

e apatita. As micas e os feldspatos são minerais que possuem K+ em sua

composição, os anfibólios são fontes naturais no solo de Mg2+, Ca2+ e Fe e as

apatitas de fósforo, sendo assim a disponibilidade de nutrientes do solo em

estudo se deve principalmente à reserva natural do mesmo e a matéria orgânica,

visto a inexistência de correção ou adubação química.

Ernani et al. (2007) informam que os minerais presentes nos Nitossolos

favorecem a ocorrência de altos níveis de K+ total no solo, no entanto os níveis

disponíveis em solução apresentam-se muito baixos. Ressalta-se que o segundo

nutriente mais efetivamente exportado pelo cacau é o K+, sendo encontrado em

grandes concentrações na casca dos frutos (SOUZA JR et al., 2012) desta

forma, em sistemas tradicionais de cultivo onde ocorre a deposição desordenada

das cascas dos frutos e outras partes da planta na área de cultivo, visando a

37

ciclagem de nutrientes, é comum a ocorrência de locais específicos com níveis

diferenciados de K+ no solo.

Para o atributo P observa-se que os níveis apresentam valores com

intervalo entre 6 a 35,9 mg dm-3 em uma grande extensão da área (Figura 4).

Portugal et al. (2010) encontraram altos níveis de P disponível em solos sob

cultivo de laranjeiras e cana de açúcar devido às frequentes adubações

realizadas no local, no entanto estes níveis foram considerados baixos para a

classe de fertilidade, sendo relacionado a alta adsorção pela argila.

Atualmente as adubações realizadas em áreas cultivadas com cacau são

baseadas em formulações. No caso do P considera-se como baixo, níveis

inferiores a 9 mg dm-3, médio quando no intervalo de 9 a 16 mg dm-3, alto para o

intervalo entre 17 a 30 mg dm-3 e muito alto se acima de 30 mg dm-3 (CHEPOTE

et al. 2013). De modo geral, observa-se que, com base nos valores

recomendados para este atributo, há necessidade de aplicação deste nutriente

na região com valores dentro do intervalo 6 a 21,2 mg dm-3, e que acima desta

classe a correção é dispensada.

Em geral, a predominância de argila de baixa atividade em Nitossolo

contribuíram para uma maior disponibilidade de P em solução. Silva et al.

(2010a) encontraram teores muito baixos de P em solo cultivado com café e Lima

et al. (2013) e Dalchiavon et al. (2012) encontraram valores baixo e médio,

respectivamente, para o P em sistema de plantio direto, sendo sua

disponibilidade associada a forma de aplicação do nutriente, adsorção pelas

argilas e baixa mobilidade no solo.

Os mapas de Mg2+ e de Ca2+ (Figura 5) indicam que uma grande extensão

da área apresenta níveis inferiores a 7,5 e 12 cmolc dm-3, respectivamente. Com

isso, a relação Ca2+/Mg2+ apresentou, na maior proporção da área, níveis

inferiores a 1,9 cmolc dm-3 (Figura 4). De modo geral, o mapa indica que a área

em estudo encontra-se com níveis baixos para a relação Ca2+/Mg2+, visto que,

para o cultivo do cacau, o ideal é uma relação Ca2+/Mg2+ ≥ 3 cmolc dm-3

(CHEPOTE et al., 2012).

38

Figura 5: Mapas da distribuição dos atributos Ca2+, Mg2+, Ca2+/Mg2+ e COT na camada 0 – 0,20 m.

O cálcio está relacionado às funções estruturais da planta, por manter a

integridade funcional das membranas e parede celular, além de atuar como

regulador enzimático e mensageiro secundário (MALAVOLTA, 2006). Conforme

esse autor, o magnésio encontra-se relacionado à estrutura, regulação

enzimática e ativa enzimas fundamentais ao processo de fotossíntese,

respiração e outros. Diante disso, a baixa concentração destes nutrientes

compromete significativamente a produtividade das culturas.

Portugal et al. (2010) encontraram altos valores de K+, Ca2+ e Mg2+ em

Latossolo de caráter distrófico sob diferentes usos, atribuindo estes resultados a

correção química dos nutrientes exportados ou alocados pelas culturas e

perdidos por erosão ou lixiviação. No presente estudo a inexistência de correção

dos níveis de nutrientes no solo acarretou numa relação Ca2+/Mg2+ baixa.

39

Teores de COT com valores no intervalo de 14,4 a 23,5 g dm-3 são

observados em grande parte da área (Figura 5). Considerando que o COT terá

seu teor influenciado pelo aporte de matéria orgânica (MO) e pelo processo de

mineralização e que o sistema de cultivo agroflorestal favorece a ocorrência de

teores variáveis de COT, os resultados encontrados sugerem que as falhas no

sombreamento da cultura tornaram o processo de mineralização da matéria

orgânica do solo mais intensificada em determinados locais da área.

Conforme Chepote et al. (2012), os teores de COT com valores entre 6 a

14,4 g dm-3 são considerados baixos, sendo os teores acima de 14,4 g dm-3

considerados adequados em áreas sob cultivo de cacaueiro. Rita et al. (2011)

informam que sistemas de cultivo de cacau estabilizados, ou seja, isento de

revolvimento de solo e crescimento estagnado de espécies florestais de

sombreamento, favorece o acúmulo a longo prazo de elevados teores de matéria

orgânica. Barreto et al. (2010) comentam que o cultivo de cacaueiros em sistema

agroflorestal contribui para melhoria da qualidade do carbono orgânico em

superfície e em profundidade, sendo seus teores variáveis.

O mapa de Na+ indica que valores acima de 0,09 cmolc dm-3 são

observados em uma grande proporção da área (Figura 6). Este atributo está

relacionado a ocorrência de minerais como feldspatos no solo em estudo (INDA

JR, 2006; EMBRAPA, 2013) e pode substituir parcialmente as funções do K+ em

cacaueiros sem causar danos ao seu desenvolvimento (GATTWARD, 2010).

Quanto ao atributo SB o mapa mostra que uma grande extensão da área

encontra-se com valores dentro do intervalo 12,5 a 18,8 cmolc dm-3 (Figura 6).

Níveis altos de bases trocáveis são frequentemente encontrados em camadas

superficiais, sendo estes reduzidos com o aumento da profundidade de

amostragem, conforme observado por Dalchiavon et al. (2012) e Lima et al.

(2013). Tal fato se deve ao maior acúmulo de matéria orgânica em camadas

mais superficiais.

40

Figura 6: Mapas da distribuição dos atributos Na+, SB, V (%) e Fe na camada 0 – 0,20 m.

Para a saturação por bases (V%), são observados em uma grande

proporção da área níveis com intervalo entre 72 a 85 % (Figura 6). Destaca-se

que nos locais onde o atributo K+ e a relação Ca2+/Mg2+ apresentaram os maiores

níveis, foram encontrados os maiores níveis de SB e V, sugerindo que a

participação destes atributos no complexo de troca tende a ser maior, e que este

não está sendo preferencialmente ocupado por H ou Al. Chepote et al. (2012)

afirmam que os valores do atributo V superiores a 40% são indicados para o

cultivo de cacaueiros.

O atributo Fe é observado numa grande extensão da área com valores no

intervalo entre 126 a 320 mg dm-³ (Figura 6). A primeira classe do mapa indica

que este atributo encontra-se com valores considerados médio a alto, conforme

Chepote et al. (2013), sendo a outras classes consideradas acima do nível alto

para cacaueiros.

41

Oliveira; Nascimento (2006) observaram que o Fe, preferencialmente

adsorvido a óxidos cristalinos, apresentou baixa disponibilidade em solução do

solo, porém os níveis prontamente disponíveis foram relacionados às frações de

matéria orgânica independentemente da região fisiográfica. Conforme Santana

et al. (2011) o Fe encontra-se complexado as substâncias húmicas da matéria

orgânica através da interação com o grupo OH, abundante na fração húmica da

MO do solo, tornando-o mais disponível na solução do solo.

Segundo Raij (2011) o Fe encontra-se na forma de quelatos em solos com

teores elevados de MO, podendo seus níveis serem elevados no solo, mas com

ferro prontamente solúvel muito baixo. Para Novais; Smyth (1999) a precipitação

do Fe com fosfatos formando as estrengitas ocorre em solos ácidos e tornam

sua solubilidade elevada conforme se eleva o pH. O contrário ocorre com o Ca2+

em solos calcários, com sua solubilidade reduzida com o aumento do pH.

Figura 7: Mapas da distribuição dos atributos Zn, Cu, CTC efetiva e CTC pH 7,0 na camada 0 – 0,20 m.

42

Para o atributo Zn o mapa indica que uma grande extensão da área

apresenta valores acima de 7,2 mg dm-³ (Figura 7). O menor valor encontrado

para este atributo indica que seus níveis no solo são altos (CHEPOTE et al.,

2013). O mapa de Cu indica que a maior proporção da área encontra-se com

valores acima 6,9 mg dm-³ (Figura 7). Este atributo também foi encontrado no

solo em níveis considerados altos (CHEPOTE et al., 2013).

Níveis elevados de cobre foram observados por Biondi et al. (2011) em

Nitossolo, atribuindo tal resultado à presença de basalto no solo. De acordo com

esses autores a disponibilidade de Zn, em Nitossolo, também está relacionada

ao basalto, entretanto em solos de textura arenosa seus níveis tendem a ser

menores.

Além do Fe, a MO do solo poderá formar complexos com Cu, Zn e Mn

que, dependendo da relação entre os metais e as substâncias húmicas ou

fúlvicas, poderá haver menor ou maior disponibilidade. Este fato fica evidente

neste estudo onde a alta disponibilidade dos micronutrientes no solo, com

exceção para a primeira classe do Fe, se deve à sua interação com a MO do

solo, conforme Silva; Mendonça (2007). Moreira; Siqueira (2006) comentam que

a afinidade entre micronutriente e o agente complexante é fundamental na

indicação sobre a solubilidade e a mobilidade dos organometálicos no solo,

sendo comum ocorrer deficiências de Cu devido à maior interação entre o

nutriente e compostos orgânicos.

A estabilidade dos complexos formados por ácidos orgânicos ameniza

possíveis ocorrências de toxidez por micronutrientes e quando relacionado ao

pH poderá reduzir a incidência de deficiência por micronutrientes (MOREIRA;

SIQUEIRA, 2006). É válido ressaltar que o pH do solo observado neste estudo

(5,5 a 6,5) caracteriza uma faixa de decréscimo da disponibilidade de

micronutrientes na solução do solo, porém podendo ter sua solubilidade afetada

através da complexação com compostos orgânicos da MO quando esta se

apresenta no estágio de decomposição (ABREU et al., 2007).

Para a CTC efetiva o mapa mostra que grande parte da área possui

valores dentro do intervalo de 11,5 a 18,8 cmolc dm-3 (Figura 7). Briedis et al.

(2012) quando analisaram o teor de carbono orgânico e sua influência na

fertilidade do solo, observaram uma correlação positiva entre COT e a CTC

efetiva.

43

O mapa de CTC pH 7,0 indica que uma grande proporção da área

apresenta valores no intervalo entre 18 a 24,8 cmolc dm-3 (Figura 7). Conforme

Chepote et al. (2012) valores de CTC acima de 8 cmolc dm-3 já são considerados

adequados para o cultivo de cacaueiros.

Figura 8: Mapas da distribuição da produtividade do cacau temporão e cacau safra em 12 meses.

Os mapas de produtividade do cacaueiro (Figura 8) indicam que uma

grande extensão da área apresenta produtividade entre 0 a 2877 kg ha-1 para o

cacau temporão e produtividade inferior a 1308 kg ha-1 para o cacau safra.

Conforme Leite et al. (2012) e Benjamin (2012) fatores genéticos e ambientais

podem interferir na produtividade de uma planta e quando avaliado diferentes

genótipos tal caraterística pode ser mais acentuada.

Deheuvels et al. (2012) analisaram 36 amostras de cacaueiro em

diferentes sistemas agroflorestais e densidades de cultivo na Costa Rica e

observaram que o rendimento estimado em peso seco de cacau por ano variou

de 50 a 300 kg ha-1. De acordo com esses autores, diferentes sistemas são

capazes de resultar em diferentes produtividades interplantas, assim a variação

expressa dentro e entre sistemas sofrem influência das variações existentes no

solo, na planta e no dossel de cobertura.

Em linhas gerais, a fertilidade do solo em estudo apresenta elevada

variabiabilidade sugerindo que a aplicação de fertilizantes e corretivos não deve

ser realizada com base na média dos dados, para se evitar uma sub ou super

aplicação de produtos. Conforme Sanchez et al. (2012), o correto é considerar a

44

variabilidade espacial dos atributos químicos na área. Observou-se elevada

variabilidade na produtividade as quais estão sendo influenciadas pela genética,

condições ambientais a qual o cacaueiro está inserido e pela fertilidade do solo.

A correção da fertilidade do solo para o cultivo de cacaueiros através da

aplicação de insumos em taxa variada visando a alocação dos nutrientes em

quantidades adequadas pode ser uma alternativa para melhorar os níveis de

produtividade da cultura.

4.1 Zonas de Manejo

As zonas de manejo foram definidas seguindo metodologia proposta por

Valente (2010). Foram avaliadas 20 interações oriundas da combinação entre os

atributos físicos do solo e a produtividade do cacaueiro, conforme apresentado

na Tabela 1. Para cada combinação de atributos foram testadas de 2 a 5 classes

de zonas, de forma a se obter o melhor número de classes para cada interação.

A escolha do número de classes baseou-se na avaliação dos índices FPI (Índice

de Performance Fuzzy) e NCE (Entropia de Classificação Normalizada).

Segundo Valente (2010), em uma classificação para geração de zonas de

manejo deve-se, inicialmente, definir o número de classes que se deseja dividir

o conjunto de dados. Em seguida, as zonas devem ser testadas para determinar

se o número encontrado é realmente o ideal em cada combinação. Fridgen et al.

(2004), afirmam que número ótimo de classes para cada zona de manejo pode

ser determinado quando se encontra o mínimo valor para FPI e NCE,

respectivamente.

Analisando os resultados da Tabela 4, observa-se que oito combinações

de zonas minimizaram os índices com duas classes (AT, ARG, SIL, AT_ARG,

AT_SIL, ARG_SIL, AT_ARG_SIL e T_S_AT_ARG_SIL), oito combinações

minimizaram os índices com três classes (S, S_AT, S_ARG, S_SIL, T_AT,

T_ARG, T_SIL e T_S), três combinações minimizaram os índices com quatro

classes (T_S_AT, T_S_ARG e T_S_SIL) e apenas a zona gerada para a

produtividade do cacau temporão (T) minimizou os índices com um número

diferente de classes (FPI – 2 classes e NCE – 5 classes). Nos casos onde os

índices não coincidem em um número único de classes, Fridgen et al. (2004)

45

recomendam uma análise adicional, avaliando-se a concordância das diferentes

zonas com as variáveis classificatórias.

Em linhas gerais, pode-se dizer que, quando se define zonas de manejo

a partir de uma única variável, os índices FPI e NCE tendem a ser minimizados

em apenas duas classes, conforme se observa para AT, ARG, SIL e T. Esses

resultados corroboram os observados por Sobjak (2012), onde a maior eficiência

relativa para zonas geradas à partir de variáveis individuais foram para duas

classes, com minimização dos índices.

No caso da combinação de mais de uma variável, o padrão de número de

classes relatado anteriormente não se evidencia, visto que foram ajustadas

combinações com duas, três e quatro classes. Valente et al. (2012), gerando

zonas de manejo para a cultura do café com base em combinação de variáveis,

observaram minimização dos índices FPI e NCE em três classes. Resultados

semelhantes foram observados por Molin; Castro (2008), Yan et al. (2008), Xin-

Zhong et al. (2009), Morari et al. (2009).

Considerando que o maior número de combinações (16) apresentou FPI

e NCE mínimos para duas e três classes, pode-se dizer que estas são as mais

recomendadas para a geração de zonas de manejo para a cultura do cacau.

Santos et al. (2003) afirmam que um menor número de classes na geração de

zonas torna a aplicação de manejos localizados mais viável economicamente,

visto a maior facilidade de subdivisão dos campos de produção. Entretanto,

diversos autores têm relatado a utilização de quatro ou mais zonas para manejo

das culturas agrícolas. Davatgar et al. (2012) encontraram o número de classes

igual a 4 como ótimo para definir zonas de manejo para a fertilidade de um solo

cultivado com arroz. Bazzi et al. (2013) constataram que um número superior a

três classes é eficiente para o manejo da fertilidade em área de plantio de soja.

46

Tabela 4: Índice FPI e NCE para cada classe de cada zona de manejo.

ZM FPI NCE

2 3 4 5 2 3 4 5

AT 0,2105 0,2894 0,2779 0,3111 0,2607 0,3154 0,2877 0,3034

ARG 0,1461 0,1800 0,2647 0,2776 0,1873 0,2091 0,2668 0,2625

SIL 0,1410 0,1555 0,2167 0,2630 0,1823 0,1833 0,2202 0,2495

AT_ARG 0,1799 0,3002 0,3028 0,3205 0,2345 0,3285 0,3104 0,3141

AT_SIL 0,1896 0,3980 0,3838 0,4446 0,2508 0,4170 0,3888 0,4305

ARG_SIL 0,1577 0,3130 0,3736 0,3963 0,2095 0,3393 0,3742 0,3851

AT_ARG_SIL 0,1787 0,3833 0,3915 0,4329 0,2375 0,4021 0,3923 0,4175

S 0,2294 0,2171 0,2815 0,3286 0,2798 0,2450 0,2896 0,3096

S_AT 0,5170 0,4075 0,4654 0,4545 0,5929 0,4556 0,4852 0,4606

S_ARG 0,4469 0,3529 0,4081 0,4328 0,5241 0,3993 0,4277 0,4368

S_SIL 0,4261 0,3452 0,4022 0,4125 0,5044 0,3900 0,4201 0,4179

T 0,2837 0,2954 0,3068 0,2915 0,3469 0,3317 0,3160 0,2882

T_AT 0,5401 0,4076 0,4758 0,4955 0,6119 0,4620 0,4996 0,5022

T_ARG 0,5564 0,3527 0,4163 0,4819 0,6225 0,4046 0,4394 0,4792

T_SIL 0,5803 0,3549 0,4095 0,4104 0,6496 0,4045 0,4316 0,4234

T_S 0,5524 0,4743 0,5095 0,5225 0,6205 0,5204 0,5313 0,5287

T_S_AT 0,7077 0,5933 0,5760 0,6246 0,7664 0,6401 0,6057 0,6324

T_S_ARG 0,7095 0,5525 0,5342 0,5776 0,7671 0,6015 0,5661 0,5913

T_S_SIL 0,7146 0,5489 0,5351 0,5975 0,7720 0,5959 0,5653 0,6007

T_S_AT_ARG_SIL 0,4736 0,5462 0,5851 0,6265 0,5608 0,5831 0,6036 0,6285

ZM – zona de manejo; AT – areia total; ARG – argila; SIL – silte; T – cacau temporão; S – cacau safra; FPI – Índice de Performance Fuzzy; NCE –

Entropia da Classificação Normalizada; Valores em negrito indicam a minimização dos índices para as classes de zonas de manejo.

47

A partir da escolha do número ideal de classes para cada combinação de

variáveis, foram elaborados os mapas de zonas de manejo para a cultura do

cacau, os quais são apresentados nas Figuras 9 a 13. Nas Tabelas 5 a 7 são

apresentados os valores médios das combinações de variáveis em cada uma

das zonas de manejo definidas.

Figura 9: Mapas temático das zonas de manejo geradas para as combinações AT, ARG, SIL e AT_ARG.

48

Figura 10: Mapas temático das zonas de manejo geradas para as combinações AT_SIL, ARG_SIL, AT_ARG_SIL, T e T_S_AT_ARG_SIL.

49

Tabela 5: Média e desvio padrão dos centroides das melhores zonas de manejo com duas classes.

ZM Classes T (kg ha-1) S (kg ha-1) AT (g kg-1) ARG (g kg-1) SIL (g kg-1)

M s M s M s M s M s

T_S_AT_ARG_SIL 1 2301,44 739,64 1.464,58 753,90 481,02 45.59 149,40 39,64 353,65 60,00

2 2712,22 381,04 1.090,59 572,13 301,62 49,29 380,13 58,45 57,84 83,54

T 1 1745,85 333,98

2 2950,20 360,40

AT 1 309,34 50,76

2 486,10 39,25

ARG 1 147,48 36,49

2 375,90 60,28

SIL 1 57,37 73,21

2 359,38 47,63

AT_ARG 1 303,40 47,39 374,23 61,39

2 483,84 41,44 146,94 35,71

AT_SIL 1 297,97 47,35 48,14 71,59

2 479,58 46,96 352,30 61,05

ARG_SIL 1 151,20 42,28 352,30 61,05

2 385,04 55,19 48,14 71,59

AT_ARG_SIL 1 297,11 45,73 385,53 54,13 49,46 74,51

2 479,82 46,47 151,06 41,90 351,93 61,92

ZM – zona de manejo; AT – Areia total; ARG – argila; SIL – silte; T – cacau temporão; S – cacau safra; M – média; s – desvio padrão.

50

Figura 11: Mapas temático das zonas de manejo geradas para as combinações S_AT, S_ARG, S_SIL e S.

51

Figura 12: Mapas temático das zonas de manejo geradas para as combinações T_AT, T_ARG, T_SIL e T_S.

52

Tabela 6: Média e desvio padrão dos centroides das melhores zonas de manejo com três classes.

ZM Classes T (kg ha-1) S (kg ha-1) AT (g kg-1) ARG (g kg-1) SIL (g kg-1)

M s M s M s M s M s

S 1 941,85 242,92 2 2036,93 371,35 3 3863,23 781,06

S_AT 1 991,47 357,60 307,10 51,28 2 1028,60 291,80 493,16 42,09 3 2370,79 577,92 463,45 43,85

S_ARG 1 1005,14 370,17 381,92 58,84 2 1028,90 295,14 146,17 40,43 3 2391,98 570,66 163,87 52,81

S_SIL 1 990,04 431,77 49,38 70,07 2 1047,53 289,61 354,44 49,91 3 2387,28 573,24 355,36 66,94

T_AT 1 1698,04 330,83 493,57 43,82 2 2640,38 412,68 305,96 49,05 3 3030,82 364,71 474,38 34,05

T_ARG 1 1698,36 321,93 148,61 42,02 2 2693,53 381,41 380,67 57,34 3 3012,99 373,66 149,97 35,79

T_SIL 1 2699,70 404,73 50,22 70,90 2 1709,71 332,22 340,91 65,70 3 3005,78 376,56 370,40 39,48

T_S 1 1686,71 320,05 1027,56 375,95 2 2620,59 541,36 2452,38 574,41 3 2950,13 378,95 1080,93 333,39

ZM – zona de manejo; AT – Areia total; ARG – argila; SIL – silte; T – cacau temporão; S – cacau safra; M – média; s – desvio padrão.

53

Figura 13: Mapas temático das zonas de manejo geradas para as combinações T_S_AT, T_S_ARG e T_S_SIL.

54

Tabela 7: Média e desvio padrão dos centroides das melhores zonas de manejo com quatro classes.

ZM Classes T (kg ha-1) S (kg ha-1) AT (g kg-1) ARG (g kg-1) SIL (g kg-1)

M s M s M s M s M s

T_S_AT 1 1647,53 320,03 1005,18 320,59 498,17 47,75

2 427,21 539,35 528,08 581,68 460,32 47,27

3 2627,27 427,72 989,52 368,64 302,08 48,67

4 119,25 339,31 1296,85 427,49 475,12 34,62

T_S_ARG 1 1658,89 318,77 1043,41 373,81 149,32 45,92

2 2507,99 516,12 2538,93 581,21 170,31 58,02

3 2688,69 390,71 985,45 371,96 383,23 58,60

4 3117,35 346,18 1270,52 399,85 143,36 31,19

T_S_SIL 1 1680,46 333,91 1049,08 377,04 338,48 66,39

2 2522,06 523,06 2542,61 578,86 346,35 73,98

3 2707,17 410,42 1010,41 432,98 43,82 69,11

4 3106,88 351,72 1261,75 387,24 372,97 37,55

ZM – zona de manejo; AT – Areia total; ARG – argila; SIL – silte; T – cacau temporão; S – cacau safra; M – média; s – desvio padrão.

55

Analisando os mapas das zonas de manejo definidas para as variáveis

individualizadas é possível observar semelhança destes com os mapas de

variabilidade espacial originais, principalmente para a areia total (AT) e argila

(ARG), onde os maiores valores de distribuição espacial encontram-se nas

regiões superior esquerda e inferior direita da área, respectivamente. Nessas

regiões são observados, nos mapas de zonas de manejo, a classe mais baixa

de AT (classe 1) e mais alta de ARG (classe 2). Resultados semelhantes foram

observados por Valente (2010) e Pedroso et al. (2010). Esses últimos autores

comentam que este comportamento de semelhança é uma característica do

algoritmo Fuzzy K-means, o qual depende da qualidade do mapa de

variabilidade espacial da variável original. Este fato justifica a menor semelhança

para as demais variáveis individualizadas, visto a maior variabilidade espacial

observada nos seus mapas originais.

Com exceção das combinações areia total (AT), argila (ARG), areia total

e argila (AT_ARG), areia total e silte (AT_SIL), argila e silte (ARG_SIL), areia

total, argila e silte (AT_ARG_SIL) e temporão, safra, areia total, argila e silte

(T_S_AT_ARG_SIL) as demais combinações, independentemente do número

de zonas definidas, apresentaram classes mais dispersas e consequentemente

menor continuidade nas zonas de manejo. Da mesma forma como relatado no

parágrafo anterior, esse comportamento, está relacionado à maior variabilidade

espacial observada para as variáveis utilizadas para geração das zonas.

Tisseyre; McBratney (2008) comentam que pequenas divisões isoladas

nas áreas oriundas de delineamentos com diferentes classes, inviabiliza ou

prejudica o manejo das atividades devido as limitações técnicas e econômicas,

principalmente em áreas manejadas mecanicamente. No caso de áreas de

produção de cacau em sistemas agroflorestais e outras culturas como o café,

onde os tratos culturais e adubações são realizados manualmente, as

descontinuidades de zonas de manejo não inviabilizam a operação (SILVA et al.,

2010c). Segundo esses autores, o ideal é que as áreas individualizadas não

sejam muito reduzidas, o que poderia dificultar os procedimentos.

À medida que se eleva o número de classes a descontinuidade de zonas

de manejo também se eleva. Esse comportamento já era esperado, visto que

aumenta-se a variação entre variáveis utilizadas nas combinações e também a

estratificação dos agrupamentos. Salami et al. (2011) comentam que zonas de

56

manejo geradas à partir de variáveis que apresentam distribuição espacial muito

divergente, tendem a produzir maiores descontinuidades, mesmo com número

reduzido de classes. De acordo com esses autores, situações onde tanto o

número de classes como o de variáveis é elevado, a aplicação de zonas de

manejo se torna impossível, dada a formação de pequenas manchas dentro de

zonas contínuas.

Avaliando a contribuição de cada variável dentro das combinações para

geração das zonas de manejo, observa-se que, até três classes, apesar do

antagonismo quanto à média dos centroides das classes, o comportamento da

argila (ARG) e areia total (AT) é o mesmo. Tal comportamento não se evidencia

para o silte, onde a sua utilização contribui para elevar a descontinuidade entre

zonas e retorna mapas com divisões diferentes. Este fato pode-se justificar pela

maior variação deste atributo quando separado em classes, conforme se

observa nas tabelas de médias de centroides, onde sempre na classe de menor

média, o desvio padrão foi elevado.

Analisando a Figura 12, onde são apresentadas as combinações cujos

índices FPI e NCE foram mínimos em quatro classes, observa-se paridade entre

todos os mapas. Como estes mapas foram construídos à partir da associação

entre produtividade do cacau de safra (S) e do cacau temporão (T) com areia

total, argila ou silte, é possível afirmar que zonas de manejo divididas em quatro

classes e que contemplem a informação da produtividade podem ser geradas

em combinação com qualquer fração granulométrica sem que haja expressiva

alteração no resultado, tanto da distribuição espacial das classes quanto para os

valores médios dos centroides (Tabela 7).

4.2 Avaliação da concordância entre as zonas de manejo e atributos

químicos

Com os mapas de zonas de manejo definidos, realizou-se a tabulação

cruzada destes com os mapas das variáveis classificatórias (Tabela 8),

respeitando o número de classes para se obter uma tabulação eficiente

(KITCHEN et al., 2005). Esta análise de concordância foi realizada com o

objetivo de comparar as diferentes variáveis de entrada utilizadas para a geração

57

de zonas de manejo e identificar as mais importantes para o delineamento de

sítios específicos de gerenciamento da fertilidade para a cultura do cacau.

O coeficiente Kappa foi utilizado para avaliar a concordância entre os

mapas, sendo que quanto maior o seu valor maior a concordância. Utilizou-se,

conforme descrito anteriormente, o critério de Congalton; Mead (1986), que

estabelece: Kappa < 0 a concordância é péssima e não significativa (D); 0 ≤

kappa < 0,20, a concordância é significativa porém ruim (C); 0,20 ≤ kappa ≤ 0,40,

concordância significativa porém razoável (B), e; Kappa ≥ 0,41, concordância

significativa e boa (A).

As zonas de manejo geradas apresentaram coeficiente Kappa entre o

péssimo e o bom, sendo significativos para a maioria das variáveis

classificatórias (Tabela 8). As zonas geradas para as combinações temporão,

safra e areia total (T_S_AT), temporão, safra e argila (T_S_ARG), temporão,

safra e silte (T_S_SIL) foram as únicas que apresentaram concordância

significativa com todos os atributos de solo, com predominância de

concordâncias consideradas razoáveis (87,5%). Entretanto, em nenhum dos

casos os índices foram considerados bons (≥ 0,41), fato que somente se observa

para as combinações areia total (AT), temporão e areia total (T_AT), temporão e

argila (T_ARG), temporão e silte (T_SIL), safa e areia total (S_AT), safra e argila

(S_ARG).

Os atributos cálcio (Ca), carbono orgânico total (COT), ferro (Fe) e

saturação por bases (V) foram os únicos que apresentaram coeficientes Kappa

superiores à 0,41. Os mapas de Ca e Fe foram os mais bem classificados pelas

zonas, visto que apresentaram valores superiores de Kappa para a maioria

delas, com destaque para temporão e areia total (T_AT), temporão e argila

(T_ARG), temporão e silte (T_SIL). Sousa et al. (2007) informam que ao fornecer

cálcio (Ca2+) e magnésio (Mg2+), via correção do solo, ao cacaueiro, o sistema

radicular terá um desenvolvimento mais eficiente, a resistência das plantas à

déficit hídrico será elevada e a absorção do fósforo terá uma melhora

substancial. Chepote et al. (2013) informam que a carência de ferro causa danos

severos no crescimento vegetativo e, consequente, produtividade dos

cacaueiros.

58

Tabela 8: Coeficiente Kappa das zonas de manejo e atributos químicos do solo.

Zonas

de Manejo

Atributos Químicos

pH H+Al P K Ca Mg Ca/Mg SB COT Na Fe Zn Cu V (%) CTC CTC pH

7,0

AT 0,26B -0,25D 0,34B -0,25D 0,41A 0,17C 0,20B -0,20D 0,42A 0,27B 0,31B 0,21B 0,34B 0,34B 0,23B 0,21B

ARG 0,22B -0,24D 0,31B -0,24D 0,38B 0,17C 0,22B -0,21D 0,38B 0,25B 0,35B -0,33D -0,32D 0,31B 0,20B -0,32D

SIL 0,19C -0,22D 0,22B -0,24D 0,32B 0,20B 0,20B -0,17D 0,29B 0,18C 0,40B -0,31D 0,24B 0,25B -0,23D -0,33D

AT_ARG 0,23B -0,24D 0,31B -0,24D 0,38B 0,16C 0,22B -0,21D 0,39B 0,26B 0,35B -0,33D 0,31B 0,31B 0,21B -0,33D

AT_SIL 0,19C -0,23D 0,28B -0,23D 0,34B 0,16C 0,23B -0,20D 0,35B 0,24B 0,39B -0,31D 0,28B 0,28B -0,29D -0,30D

ARG_SIL 0,19C -0,23D 0,28B -0,23D 0,34B 0,16C 0,23B -0,20D 0,35B 0,24B 0,39B -0,31D 0,28B 0,28B -0,29D -0,30D

AT_ARG_SIL 0,19C -0,23D 0,28B -0,23D 0,34B 0,17C 0,24B -0,20D 0,35B 0,22B 0,39B -0,31D 0,28B 0,28B -0,29D -0,30D

S 0,15C 0,12D -0,16D -0,06D -0,05D -0,07D 0,17C -0,11D 0,22B -0,21D -0,18D 0,19C 0,17C -0,13D -0,12D -0,06D

T_AT 0,23B 0,13C 0,32B 0,28B 0,65A 0,13C 0,20B 0,28B 0,29B 0,29B 0,43A 0,16C 0,28B 0,36B 0,26B 0,22B

T_ARG 0,22B 0,14C 0,30B -0,30D 0,63A 0,14C 0,22B 0,27B 0,28B 0,29B 0,46A 0,19C 0,26B 0,33B 0,24B 0,20B

T_SIL 0,24B 0,15C 0,26B -0,28D 0,61A 0,13C 0,20B 0,26B 0,23B 0,27B 0,47A 0,19C 0,24B 0,31B 0,20B 0,19C

S_AT 0,14C 0,01D 0,30B 0,22B 0,35B 0,14C 0,18C 0,23B 0,30B 0,21B 0,16C 0,25B 0,30B 0,43A 0,24B 0,25B

S_ARG 0,12C 0,02D 0,27B -0,01D 0,33B 0,12C 0,19C 0,24B 0,26B 0,22B 0,19C 0,03C 0,27B 0,41A 0,20B 0,22B

S_SIL 0,10C 0,03D 0,17C 0,0D 0,28B 0,16C 0,21B 0,22B 0,20B 0,20B 0,22B 0,04C 0,22B 0,36B 0,15C 0,20B

T_S 0,17C 0,18C 0,14C 0,29B 0,30B 0,08D 0,19C 0,07D 0,24B 0,13C 0,26B 0,27B 0,05C 0,16C 0,07D 0,04D

T_S_AT 0,24B 0,22B 0,39B 0,32B 0,38B 0,10C 0,11C 0,21B 0,32B 0,39B 0,32B 0,33B 0,35B 0,34B 0,28B 0,22B

T_S_ARG 0,23B 0,21B 0,35B 0,31B 0,36B 0,13C 0,13C 0,21B 0,33B 0,36B 0,33B 0,34B 0,32B 0,32B 0,25B 0,21B

T_S_SIL 0,20B 0,20B 0,34B 0,30B 0,36B 0,15C 0,14C 0,23B 0,31B 0,32B 0,36B 0,32B 0,30B 0,31B 0,22B 0,20B

T_S_AT_ARG_SIL 0,21B -0,24D 0,29B -0,24D 0,36B 0,15C 0,22B -0,21D 0,36B 0,24B 0,37B -0,32D 0,29C 0,29B 0,19C -0,31D

AT – Areia total; ARG – argila; SIL – silte; T – cacau temporão; S – cacau safra.

59

A saturação por bases (V) foi o atributo que apresentou concordância com

o maior número de combinações de zonas de manejo. O mapa gerado para esse

atributo foi bem classificado para todas as combinações, exceto safra (S) e

temporão e safra (T_S). Arévalo et al. (2012) comentam que o cultivo de

cacaueiros requer solos férteis e com boa disponibilidade de Ca2+, Mg2+, K+ e

Na+, quantificado no resultado do atributo V forma a SB, principalmente no que

diz respeito ao Mg2+ e K+ devido ao acúmulo destes elementos na casca e

amêndoas. No geral, para as culturas agrícolas a SB está relacionada a

disponibilidade de bases trocáveis, o que afeta a capacidade de troca na

superfície dos colóides, principalmente quando na presença de H+ e Al3+

podendo comprometer a disponibilidade das bases em solução (RAIJ, 2011).

Para os macronutrientes fósforo (P) e potássio (K+), as maiores

concordâncias foram observadas para as zonas geradas à partir de temporão,

safra e areia total (T_S_AT), entretanto, estes valores não apesentam diferença

para os índices Kappa da maioria das demais combinações. Apesar da

inexistência de diferença entre classes de índice, Valente (2010) relata que a

escolha das melhores zonas deve considerar os maiores valores absolutos de

Kappa, de forma a elevar a representatividade das zonas.

A concordância entre os mapas de zonas de manejo e as variáveis

classificatórias indicam que os atributos pH (H2O), a relação Ca2+/Mg2+ e o COT

foram os únicos que apresentaram concordâncias significativas com todas as

combinações. De acordo com Alves et al. (2013) os atributos matéria orgânica e

pH, geralmente, são os mais bem classificados pelas zonas de manejo.

Como as zonas de manejo para o cacau temporão (T) não minimizou os

índices FPI e NCE com o mesmo número de classes, avaliou-se a concordância

para 2 e 5 classes (Tabela 9), conforme Alves et al. (2013). Resultados obtidos

com o coeficiente Kappa indicam que o melhor número de classes de zonas de

manejo do cacau temporão foi 2, por ter apresentado um maior número de

atributos bem classificados.

Após a análise de concordância entre as zonas de manejo e as variáveis

classificatórias (Tabelas 8 e 9), e conforme observado para os índices FPI e NCE

e mapas temáticos, pode-se dizer que, no geral, as combinações temporão e

areia total (T_AT), temporão e argila (T_ARG), temporão, safra e areia total

(T_S_AT), temporão, safra e argila (T_S_ARG) e temporão, safra e silte

60

(T_S_SIL) apresentaram os melhores desempenhos para a geração das zonas

de manejo para a cultura do cacau. Como os maiores valores de concordância

foram identificados para temporão e areia total (T_AT) e temporão e argila

(T_ARG) e não se observa diferença nos mapas gerados para essas

combinações, as variáveis recomendadas para definir zonas de manejo para a

cultura do cacau, na área em estudo, é a produtividade do cacau temporão e as

frações, areia total ou argila.

Tabela 9: Índice Kappa da zona de manejo do Cacau Temporão e atributos químicos.

Atributos Químicos Zonas de Manejo

2 classes 5 classes

pH (H2O) 0,01 C 0,16C

H+Al 0,15 C 0,14C

P+ 0,20B 0,13C

K+ 0,27 B 0,17C

Ca2+ 0,04 C 0,23B

Mg2+ 0,09 C 0,09C

Ca2+/Mg2+ 0,01 C 0,13C

SB 0,20B 0,13C

COT 0,34B 0,23B

Na+ 0,18C 0,16C

Fe 0,45A 0,26B

Zn 0,34B 0,21B

Cu 0,04 C 0,12C

V 0,04 C 0,14C

CTC efetiva 0,02 C 0,09C

CTC pH 7,0 0,03 C 0,10C A, B, C e D Letras iguais na mesma linha e em colunas diferentes indicam valores iguais entre as zonas de manejo, um índice Kappa bom, razoável, ruim e péssimo, respectivamente e com significância de 95%.

Kitchen et al. (2005) afirmam que a definição de zonas de manejo

utilizando-se variáveis em conjunto tende a apresentar resultados mais

satisfatórios, porém, as melhores zonas são aquelas que tornam o procedimento

para recomendação de corretivos e fertilizantes em sítios específicos mais

viáveis do ponto de vista técnico, operacional e econômico. Para Morari et al.

(2009), as zonas de manejo mais viáveis economicamente são aquelas geradas

com um menor número de combinações e classes.

61

5 CONCLUSÕES

Para os 27 atributos avaliados apenas dois (Al e m%) não foram

analisados por meio das estatísticas diante dos valores iguais a zero. Na análise

geoestatística 10 atributos foram ajustados ao modelo gaussiano, 7 atributos ao

modelo esférico, 6 atributos ao modelo exponencial e 2 atributos ao modelo

efeito pepita puro.

O atributo químico Mn e a produtividade do cacau anual devem ser

avaliados conforme seus valores médios, devido seu comportamento aleatório.

A análise geoestatística permitiu a construção de 23 mapas de

variabilidade espacial, onde identificou-se regiões específicas com níveis

variáveis dos atributos, os quais podem ser utilizados como referenciais para a

correção da fertilidade do solo em taxas variadas.

A análise de zonas de manejo permitiu a construção de 20 mapas, sendo

nove mapas com duas classes, oito mapas cm três classes e três mapas com

quatro classes.

Quando se utiliza três classes para definir zonas de manejo as variáveis

areia total (AT) e argila (ARG) apresentam o mesmo comportamento. O mesmo

acontece quando se utiliza quatro classes e todas as frações granulométricas

para as variáveis supracitadas.

As combinações areia total (AT), temporão e areia total (T_AT), temporão

e argila (T_ARG), temporão e silte (T_SIL), safra e areia total (S_AT) e safra e

argila (S_ARG) apresentaram valores considerados bons na análise de

concordância com alguns atributos químicos do solo.

Apenas os atributos pH (H2O), Ca2+/Mg2+ e o COT apresentaram

concordâncias significativas com todas as combinações utilizadas na geração de

zonas de manejo.

As variáveis recomendadas na definição de zonas de manejo, na área em

estudo, é a produtividade do cacau temporão e as frações, areia total ou argila.

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78

APÊNDICES

79

Apêndice A

Variogramas dos atributos físicos e químicos do solo e da produtividade do

cacaueiro

80

81

82

83

Apêndice B

Validação cruzada dos atributos físicos e químicos do solo e da produtividade

do cacaueiro

84

85

86

C.R. coeficiente de regressão.

87

Apêndice C

Intervalo das classes dos mapas dos atributos físicos e químicos do solo e da

produtividade do cacaueiro

88

Estatística do intervalo dos mapas dos atributos de solo.

Classes Centroide pH

M s

3 1 6,01 0,09 2 6,36 0,15 3 5,64 0,16

Classes Centroide H+Al

M s

3 1 4,53 0,33 2 5,91 0,47 3 3,18 0,45

Classes Centroide P

M s

3 1 25,06 3,89 2 42,23 6,30 3 12,34 3,09

K

Classes Centroide M s

3 1 0,10 0 2 0,07 0 3 0,05 0

Classes Centroide Ca

M s

3 1 10,69 0,65 2 13,21 1,17 3 8,22 0,71

Classes Centroide Mg

M s

4

1 6,00 0,28 2 4,82 0,48 3 6,82 0,24 4 8,06 0,50

Classes Centroide Ca/Mg

M s

3 1 1,68 0,12 2 2,10 0,18 3 1,26 0,14

89

Classes Centroide Fe

M s

4

1 226,53 25,33 2 148,63 21,77 3 352,50 32,13 4 73,13 27,12

Classes Centroide Zn

M s

3 1 9,00 0 2 10,94 0,99 3 7,77 0,53

Classes Centroide Cu

M s

3 1 7,43 0,51 2 4,64 1,19 3 10,22 1,49

Classes Centroide SB

M s

3 1 17,35 0,77 2 20,20 1,40 3 13,87 1,09

Classes Centroide V (%)

M s

3 1 87,24 2,21 2 80,64 1,76 3 73,09 3,08

Classes Centroide CTC efetiva

M s

3 1 17,35 0,77 2 20,20 1,40 3 13,88 1,07

Classes Centroide CTC pH 7,0

M s

3 1 22,24 0,87 2 26,03 1,21 3 18,98 0,91

Classes Centroide COT

M s

4

1 15,69 1,33 2 19,88 1,20 3 24,84 1,34 4 10,74 1,90

Classes Centroide Na

M s

3 1 0,09 0 2 0,10 0 3 0,07 0

90

AG – areia grossa; AF – areia fina; AT – areia total; ARG – argila; SIL – silte; M – média; s –

desvio padrão; M – média; s – desvio padrão.

Classes Centroide AG

M s

4

1 159,44 17,22 2 211,36 13,79 3 86,20 20,47 4 276,49 26,61

Classes Centroide AF

M s

4

1 220,20 13,83 2 272,83 12,37 3 163,58 13,43 4 318,55 15,55

Classes Centroide AT

M s

3 1 428,67 28,16 2 530,41 32,59 3 273,54 44,50

Classes Centroide ARG

M s

4

1 158,34 8,30 2 130,03 7,56 3 196,28 15,16 4 100,39 9,75

Classes Centroide SIL

M s

4

1 410,81 11,38 2 370,90 10,81 3 325,63 16,56 4 448,63 13,85

Classes Centroide Cacau Temporão

M s

3 1 3720,48 843,11 2 7111,33 1185,78 3 620,89 691,97

Classes Centroide Cacau Safra

M s

3

1 1538,04 229,87

2 730,99 181,97

3 143,21 143,11

91

Apêndice D

Média e desvio padrão dos centroides das zonas de manejo

92

Estatística das zonas de manejo com uma variável.

ZM – zona de manejo; AT – areia total; ARG - argila; M – média; s – desvio padrão

ZM_AT Classes AT (g kg-1)

M s

2 1 309,34 50,76 2 486,10 39,25

3 1 290,58 38,49 2 438,89 30,64 3 514,46 22,36

4

1 271,35 25,08 2 370,90 28,29 3 460,59 19,50 4 521,38 19,24

5

1 263,65 19,76 2 345,20 26,29 3 427,42 19,11 4 476,80 14,11

ZM_ARG Classes ARG (g kg-1)

M s

2 1 147,48 36,49 2 375,90 60,28

3 1 137,32 23,07 2 264,79 44,27 3 413,72 31,72

4

1 126,87 15,32 2 179,98 23,97 3 295,16 34,81 4 418,44 27,23

5

1 121,37 12,92 2 159,54 15,05 3 240,87 26,75 4 334,23 26,55

93

ZM – zona de manejo; SIL – silte; T - temporão; M – média; s – desvio padrão.

ZM_SIL Classes SIL (g kg-1)

M s

2 1 57,37 73,21 2 359,38 47,63

3 1 7,76 20,91 2 189,58 48,50 3 369,12 33,97

4

1 7,76 20,91 2 173,73 37,66 3 319,92 27,49 4 387,35 19,47

5

1 7,76 20,91 2 171,46 35,97 3 301,27 24,25 4 361,38 13,65

5 400,23 14,45

ZM_T Classes T (kg ha-1)

M s

2 1 1745,85 333,98 2 2950,20 360,40

3 1 1605,60 249,17 2 2503,87 234,83 3 3235,62 227,17

4

1 1426,03 153,66 2 1989,28 197,83 3 2669,92 181,15 4 3301,18 193,72

5

1 1370,21 112,53 2 1831,39 135,02 3 2359,37 138,26 4 2807,01 140,91

5 3336,11 180,18

94

ZM – zona de manejo; S - safra; M – média; s – desvio padrão.

ZM_S Classes S (kg ha-1)

M s

2 1 1026,82 325,70 2 2651,58 837,72

3 1 941,85 242,92 2 2036,93 371,35 3 3863,23 781,06

4

1 839,26 173,97 2 1445,21 231,48 3 2355,27 319,36 4 4041,03 760,80

5

1 768,00 150,12 2 1162,24 149,82 3 1842,52 210,28 4 2618,25 305,94

5 4178,25 747,93

95

Estatística das zonas de manejo com duas variáveis.

ZM – zona de manejo; AT – areia total; ARG - argila; M – média; s – desvio padrão.

ZM – zona de manejo; AT – areia total; SIL - silte; M – média; s – desvio padrão.

ZM_AT_ARG Classes AT (g kg-1) ARG (g kg-1)

M s M s

2 1 303,40 47,39 374,23 61,39 2 483,84 41,44 146,94 35,71

3

1 285,13 35,67 399,44 43,07

2 414,42 32,39 218,55 45,53

3 500,96 29,49 131,01 17,97

4

1 271,50 26,73 418,44 27,23

2 367,32 31,05 284,28 41,51

3 457,66 18,94 161,92 23,67

4 518,88 20,40 121,63 14,05

5

1 264,94 20,97 424,46 23,07

2 341,32 23,65 324,43 33,62

3 410,40 19,14 227,23 26,44

4 466,53 17,14 151,48 16,29

5 522,96 18,51 120,00 14,05

ZM_AT_SIL Classes AT (g kg-1) SIL

(g kg-1)

M s M s

2 1 297,97 47,35 48,14 71,59 2 479,58 46,96 352,30 61,05

3

1 294,70 44,50 43,29 67,49

2 437,59 33,93 369,31 51,32

3 513,51 23,28 335,30 67,26

4

1 275,28 31,43 6,24 20,05

2 369,41 49,17 185,11 78,40

3 445,96 27,82 379,94 36,26

4 515,76 22,34 337,36 61,74

5

1 273,16 28,53 6,22 20,30

2 366,68 48,23 146,97 55,77

3 416,69 33,31 341,75 5,17

4 468,73 16,10 391,76 21,01

5 521,57 19,73 332,84 63,29

96

ZM – zona de manejo; ARG – argila; SIL - silte; M – média; s – desvio padrão.

ZM – zona de manejo; S – safra; AT – areia total; M – média; s – desvio padrão.

ZM_ARG_SIL Classes ARG

(g kg-1) SIL

(g kg-1)

M s M S

2 1 151,20 42,28 352,30 61,05 2 385,04 55,19 48,14 71,59

3

1 139,38 27,36 372,53 33,97

2 218,20 64,02 250,00 78,21

3 400,02 43,87 26,98 53,30

4

1 138,60 28,64 382,15 23,59

2 174,37 48,17 282,46 64,87

3 306,31 28,04 175,88 62,46

4 413,11 33,08 7,18 20,77

5

1 127,57 16,86 375,87 28,03

2 144,68 22,24 232,39 60,67

3 202,05 38,37 364,24 35,79

4 307,84 28,89 160,93 42,95

5 413,11 33,08 7,18 20,77

ZM_S_AT Classes S

(kg ha-1) AT

(g kg-1)

M s M S

2 1 1054,37 475,65 319,48 57,21 2 1511,27 763,80 489,08 37,01

3

1 991,47 357,60 307,10 51,28

2 1028,60 291,80 493,16 42,09

3 2370,79 577,92 463,45 43,85

4

1 1004,62 353,17 422,77 32,25

2 1032,26 354,76 284,97 35,68

3 1034,17 281,41 516,28 24,11

4 2401,56 568,72 464,68 43,99

5

1 871,52 260,83 414,82 34,77

2 993,87 243,12 516,55 24,75

3 1042,10 355,69 282,43 33,97

4 1915,03 278,09 462,89 42,66

5 2976,72 523,06 470,03 43,00

97

ZM – zona de manejo; S – safra; ARG – argila; M – média; s – desvio padrão.

ZM – zona de manejo; S – safra; SIL - silte; M – média; s – desvio padrão.

ZM_S_ARG Classes S

(kg ha-1) ARG

(g kg-1)

M s M s

2 1 1074,35 494,93 365,36 67,81 2 1486,57 759,47 144,58 32,66

3

1 1005,14 370,17 381,92 58,84

2 1028,90 295,14 146,17 40,43

3 2391,98 570,66 163,87 52,81

4

1 929,91 212,15 146,09 41,45

2 979,24 363,90 389,29 53,52

3 1787,42 275,47 162,06 53,57

4 2826,06 537,43 168,32 54,47

5

1 938,23 341,67 243,37 36,94

2 969,79 223,61 130,25 21,57

3 1001,05 359,68 402,98 41,11

4 1890,44 2.741,22 154,59 44,63

5 2936,59 525,89 169,50 58,33

ZM_S_SIL Classes S

(kg ha-1) SIL

(g kg-1)

M s M s

2 1 1033,61 489,26 73,74 86,30 2 1505,70 753,05 363,70 42,37

3

1 990,04 431,77 49,38 70,07

2 1047,53 289,61 354,44 49,91

3 2387,28 573,24 355,36 66,94

4

1 935,07 209,17 349,34 52,67

2 971,53 368,21 47,68 68,53

3 1803,13 292,07 367,99 57,06

4 2879,07 531,91 330,23 88,33

5

1 852,69 334,75 205,49 55,78

2 993,02 220,85 368,19 30,76

3 1002,33 352,79 9,91 25,47

4 1885,64 274,66 368,13 57,03

5 2936,59 525,89 327,41 91,71

98

ZM – zona de manejo; T – temporão; AT – areia total; M – média; s – desvio padrão.

ZM – zona de manejo; T – temporão; ARG – argila; M – média; s – desvio padrão.

ZM_T_AT Classes T

(kg ha-1) AT

(g kg-1)

M s M s

2 1 1769,67 393,89 491,12 47,63 2 2907,24 412,42 398,20 92,43

3

1 1698,04 330,83 493,57 43,82

2 2640,38 412,68 305,96 49,05

3 3030,82 364,71 474,38 34,05

4

1 1563,68 249,11 503,59 38,54

2 2295,25 310,73 442,15 49,17

3 2725,27 381,10 289,97 38,75

4 3173,17 284,45 481,55 32,30

5

1 1535,45 215,70 499,98 40,68

2 2265,00 321,98 358,91 33,64

3 2388,75 255,04 485,71 35,21

4 2893,80 318,15 268,93 25,54

5 3208,99 260,91 474,59 32,50

ZM_T_ARG Classes T

(kg ha-1) ARG

(g kg-1)

M s M s

2 1 1780,80 394,49 146,71 39,07 2 2920,34 406,94 249,50 122,50

3

1 1698,36 321,93 148,61 42,02

2 2693,53 381,41 380,67 57,34

3 3012,99 373,66 149,97 35,79

4

1 1552,57 221,08 140,90 34,67

2 2372,14 281,02 177,52 53,04

3 2717,11 386,61 389,49 50,56

4 3217,28 260,83 140,76 28,94

5

1 1471,20 183,64 134,17 31,65

2 2000,01 187,41 178,43 55,85

3 2667,70 201,74 166,72 49,29

4 2738,62 375,03 392,35 49,00

5 3322,31 202,07 139,20 23,56

99

ZM – zona de manejo; T – temporão; SIL - silte; M – média; s – desvio padrão.

ZM – zona de manejo; T – temporão; S - safra; M – média; s – desvio padrão.

ZM_T_SIL Classes T

(kg ha-1) SIL

(g kg-1)

M s M S

2 1 2956,00 364,60 244,45 169,11 2 1766,72 358,87 332,66 77,52

3

1 2699,70 404,73 50,22 70,90

2 1709,71 332,22 340,91 65,70

3 3005,78 376,56 370,40 39,48

4

1 2743,00 389,24 39,69 63,31

2 2354,55 241,05 322,67 69,24

3 1559,95 224,43 347,99 66,96

4 3194,78 273,23 378,77 31,39

5

1 2845,65 321,16 16,01 41,82

2 2018,67 420,13 180,69 49,60

3 2506,27 249,01 352,60 37,67

4 1580,39 241,30 366,61 37,91

5 3279,52 228,77 382,77 28,71

ZM_T_S Classes T

(kg ha-1) S

( kg ha-1)

M s M s

2 1 1839,68 429,95 1068,63 471,21 2 2951,00 466,33 1689,57 794,65

3

1 1686,71 320,05 1027,56 375,95

2 2620,59 541,36 2452,38 574,41

3 2950,13 378,95 1080,93 333,39

4

1 1625,88 272,69 1002,02 339,84

2 2404,23 530,16 2572,20 577,10

3 2707,89 325,21 937,70 252,96

4 3287,47 273,72 1618,44 344,30

5

1 1613,72 269,60 928,44 248,54

2 1817,62 331,74 2119,34 415,44

3 2626,50 272,40 942,25 266,41

4 2800,06 376,54 2589,85 600,88

5 3314,50 217,91 1367,46 349,63

100

Estatística das zonas de manejo com três variáveis.

ZM_AT_ARG_SIL Classes AT (g kg-1) ARG (g kg-1) SIL (g kg-1)

M s M s M s

2 1 297,11 45,73 385,53 54,13 49,46 74,51

2 479,82 46,47 151,06 41,90 351,93 61,92

3

1 289,70 39,81 394,38 47,07 37,25 63,81

2 423,53 33,06 205,54 43,65 340,27 70,23

3 504,27 28,07 128,69 16,53 352,16 64,00

4

1 275,28 31,43 414,92 31,18 6,24 20,05

2 359,35 31,35 296,30 32,78 207,60 90,42

3 448,75 23,87 170,59 30,86 376,70 42,44

4 515,47 22,12 123,94 15,50 336,76 67,17

5

1 273,16 28,53 416,92 28,64 6,22 20,30

2 355,45 32,14 310,24 28,45 148,19 57,62

3 411,37 32,87 221,25 34,54 342,44 49,89

4 466,27 16,91 148,86 15,86 388,40 25,78

5 520,16 20,57 122,55 15,98 328,88 69,57

ZM – zona de manejo; AT – areia total; ARG – argila; SIL - silte; M – média; s – desvio padrão.

ZM – zona de manejo; T – temporão; S – safra; AT – areia total; M – média; s – desvio padrão.

ZM_T_S_AT Classes T

(kg ha-1) S

(kg ha-1) AT

(g kg-1)

M s M s M s

2 1 1759,92 392,38 1163,50 548,60 486,00 54,69

2 2900,41 411,90 1550,47 796,22 403,47 93,35

3

1 90,47 359,51 1130,44 483,86 495,59 44,96

2 2632,21 416,85 974,50 364,20 308,91 54,67

3 2948,25 447,20 1887,31 799,38 468,54 42,98

4

1 1647,53 320,03 1005,18 320,59 498,17 47,75

2 427,21 539,35 528,08 581,68 460,32 47,27

3 2627,27 427,72 989,52 368,64 302,08 48,67

4 119,25 339,31 1296,85 427,49 475,12 34,62

5

1 1611,00 278,07 990,63 306,41 497,70 48,85

2 2247,35 476,33 2561,23 616,88 456,26 47,98

3 2651,34 433,34 1014,04 373,24 294,43 42,45

4 2781,68 358,75 951,49 242,93 467,36 45,31

5 3280,13 267,22 1811,59 434,97 478,67 32,58

101

ZM_T_S_ARG Classes T

(kg ha-1) S

(kg ha-1) ARG

(g kg-1)

M s M s M s

2 1 1766,70 388,67 1110,44 492,42 159,87 59,81

2 2909,68 409,70 1598,91 803,51 236,73 123,27

3

1 1710,80 365,12 1127,60 478,08 147,55 42,45

2 2688,47 385,22 1019,21 449,08 377,53 62,98

3 2952,15 448,56 1871,42 806,35 153,00 41,56

4

1 1658,89 318,77 1043,41 373,81 149,32 45,92

2 2507,99 516,12 2538,93 581,21 170,31 58,02

3 2688,69 390,71 985,45 371,96 383,23 58,60

4 3117,35 346,18 1270,52 399,85 143,36 31,19

5

1 1626,95 305,10 919,28 229,23 145,56 44,52

2 1871,15 338,72 1965,51 458,07 155,85 36,64

3 2685,14 393,09 993,10 370,37 385,42 56,58

4 2806,59 395,92 2600,83 595,98 175,10 64,52

5 3094,65 356,68 1193,69 360,50 146,83 35,69 ZM – zona de manejo; T – temporão; S – safra; ARG – argila; M – média; s – desvio padrão.

ZM – zona de manejo; T – temporão; S – safra; SIL - silte; M – média; s – desvio padrão.

ZM_T_S_SIL Classes T

(kg ha-1) S

(kg ha-1) SIL

(g kg-1)

M s M s M s

2 1 1886,31 464,68 1048,05 453,51 281,09 134,92

2 2957,94 420,91 1745,00 786,65 291,51 147,42

3

1 1722,42 373,35 1122,84 479,55 345,44 63,30

2 2696,15 415,79 1007,53 429,87 45,91 70,42

3 2937,31 447,83 1858,08 805,14 357,95 59,95

4

1 1680,46 333,91 1049,08 377,04 338,48 66,39

2 2522,06 523,06 2542,61 578,86 346,35 73,98

3 2707,17 410,42 1010,41 432,98 43,82 69,11

4 3106,88 351,72 1261,75 387,24 372,97 37,55

5

1 1524,24 212,05 1040,56 379,14 341,43 69,67

2 2303,40 272,09 1176,58 377,19 321,40 69,49

3 2459,07 497,28 2606,07 578,65 342,69 77,24

4 2740,56 406,30 1015,60 433,60 31,00 56,51

5 3234,99 265,55 1379,81 436,78 378,51 34,39

102

Estatística da zona de manejo com quatro variáveis.

ZM_T_S_AT_ARG_SIL Classes

T (kg ha-1)

S (kg ha-1)

AT (g kg-1)

ARG (g kg-1)

SIL (g kg-1)

M s M s M s M s M s

2 1 2301,44 739,64 1464,58 753,90 481,02 45.59 149,40 39,64 353,65 60,00

2 2712,22 381,04 1090,59 572,13 301,62 49,29 380,13 58,45 57,84 83,54

3

1 1694,93 340,14 1122,21 483,42 486,43 54,66 150,59 47,25 340,23 69,69

2 2718,33 379,89 1084,42 513,59 297,86 47,10 385,03 55,21 48,47 72,18

3 2932,77 450,33 1809,56 817,23 472,60 36,26 151,83 36,72 364,52 48,63

4

1 1667,71 326,53 1000,09 324,29 491,31 55,09 148,65 47,25 332,54 71,86

2 2372,13 526,27 2511,59 619,05 466,28 36,70 162,57 41,65 354,94 59,91

3 2713,16 385,27 1075,89 498,46 294,63 44,37 388,76 52,02 44,30 69,58

4 3102,22 359,42 1295,17 438,50 471,69 39,57 149,66 39,75 370,88 45,78

5

1 1647,97 343,96 1034,79 353,42 517,12 27,62 126,19 19,09 322,59 75,66

2 2022,09 454,12 958,38 342,76 400,62 30,52 232,29 41,27 334,80 79,84

3 2385,62 515,15 2565,43 608,02 469,23 31,04 159,32 36,20 356,88 60,17

4 2740,99 380,28 1094,64 496,56 288,40 38,96 395,86 46,19 35,62 63,22

5 3173,50 307,85 1356,95 441,10 480,93 30,46 139,82 27,56 375,14 39,38 ZM – zona de manejo; T – temporão; S – safra; AT – areia total; ARG – argila; SIL – silte; M – média; s – desvio padrão.