Publicado

2019-04-01

Spatial variability of soil pH sampled by two methodologies used in precision agriculture in farms under crop rotation

Variabilidad espacial del pH del suelo muestreado por dos metodologías utilizadas en agricultura de precisión en granjas bajo rotación de cultivos

DOI:

https://doi.org/10.15446/dyna.v86n209.70897

Palabras clave:

Spatial variability, mobile contact sensor, grid sampling, geostatistics. (en)
Variabilidad espacial, sensor de contacto móvil, muestreo en cuadrícula, geoestadística (es)

Descargas

Autores/as

This study aimed to characterize the spatial variability of pH in soils of two farms in the state of Paraná, Brazil, based on two different sampling methods used in precision agriculture, by means of geostatistical analyzes. The first method of sampling the pH grid consisted in the collection of soil samples by the traditional method (1 point / ha). The second method of pH determination was by on-the-go soil sensor (200 points / ha). The spherical model was better suited to most semivariograms, regardless of the sampling method. After adjusting the semivariograms for soil pH determination methods, thematic maps were made using normal kriging. The best spatial distribution of pH was obtained where the attribute was sampled by the on-the-go sensor. The number of pH samples collected and the sampling method influenced the visual representation of pH variability.

El objetivo de este estudio fue caracterizar la variabilidad espacial del pH para suelos de dos fincas en el estado de Paraná, Brasil, con base en dos métodos diferentes de muestreo utilizados en agricultura de precisión, mediante análisis geoestaddísticos. El primero método de muestreo del pH consistió en la colecta de muestras de suelo por ele método tradicional (1punto/ha). El segundo método de determinación del pH fue el sensor de suelo dinâmico (200 puntos / ha). El modelo esférico fue más adecuado para la mayoría de los semivariogramas, independientemente del método de muestreo. La mejor distribución espacial fue obtenida por la cualidad  del muestreado del sensor de suelo dinâmico. El número de muestras del pH colectadas y el método de muestreo influyeron en la representación visual de la variabilidad del pH.

Referencias

Bernardi, A. C. C.; Bettiol, G. M.; Grego, C. R.; Andrade, R. G.; Rabello, L. M.; & Inamasu, R. Y. Ferramentas de agricultura de precisão como auxílio ao manejo da fertilidade do solo. Cadernos de Ciência & Tecnologia, Brasília, 32, (1/2), pp. 205-221. 2015. [date of reference January 12th of 2018]. Available at: https://seer.sct.embrapa.br/index.php/cct/article/view/23314/13165

Bottega, E. L., de Queiroz, D. M., de Carvalho Pinto, F. D. A., & de Souza, C. M. A. Variabilidade espacial de atributos do solo em sistema de semeadura direta com rotação de culturas no cerrado brasileiro. Revista Ciência Agronômica, 44(1), pp. 1-9. 2012. [date of reference November 10th of 2018]. Available at: http://www.scielo.br/pdf/rca/v44n1/a01v44n1

Cherubin, M. R., Santi, A. L., Eitelwein, M. T., Amado, T. J. C., Simon, D. H., & Damian, J. M. Dimensão da malha amostral para caracterização da variabilidade espacial de fósforo e potássio em Latossolo Vermelho. Pesquisa Agropecuária Brasileira, 50(2), pp.168-177. 2015. DOI: 10.1590/S0100-204X2015000200009.

Corá, J. E., Araújo, A. V., Pereira, G. T., & Beraldo, J. M. G. Variabilidade espacial de atributos do solo para adoção do sistema de agricultura de precisão na cultura de cana-de-açúcar. Revista Brasileira de Ciência do Solo, 28(6), pp. 1013-1021. 2004. [date of reference January 16th of 2018]. Available at: http://www.redalyc.org/html/1802/180214041010/

Corassa, G. M., Amado, T. J. C., Tabaldi, F. M., Schwalbert, R. A., Reimche, G. B., Dalla Nora, D., ... & Horbe, T. A. N. Espacialização em alta resolução de atributos da acidez de Latossolo por meio de sensoriamento em tempo real. Pesquisa Agropecuária Brasileira, 51(9), pp. 1306-1316. 2016. DOI: 10.1590/s0100-204x2016000900030

Cressie, N. A. Statistics for Spatial Data. New York: John Willey & Sons. Inc.[Google Scholar].1993

Cressie, N., & Hawkins, D. M. Robust estimation of the variogram: I. Journal of the International Association for Mathematical Geology, 12(2), pp.115-125. 1980. DOI: /10.1007/BF01035243.

Faraco, M. A., Uribe-Opazo, M. A., Alves da Silva, E. A., Johann, J. A., & Borssoi, J. A. Seleção de modelos de variabilidade espacial para elaboração de mapas temáticos de atributos físicos do solo e produtividade da soja. Revista Brasileira de Ciência do Solo, 32(2), pp. 436-476. 2008 DOI: 10.1590/S0100-06832008000200001

Ferraz, G. A. e S., Silva, F. M. da., Alves, M. de C., Bueno, R. de L., & da Costa, P. A. N. Geostatistical analysis of fruit yield and detachment force in coffee. Precision Agriculture, 13, pp.76-89. 2012. DOI: 10.1007/s11119-011-9223-8

Ferraz, G. A. e S., Silva, F. M. da., Oliveira, Marcelo S. de., Silva, F. C. da., & Bueno, R. de L. Variabilidade espacial da força de desprendimento de frutos do cafeeiro. Engenharia Agrícola, 34(6), pp. 1210-1223. 2014 DOI: 10.1590/S0100-69162014000600016

Fontoura, S. M. V., Vieira, R. C. B., Viero, F., Bayer, C., Anghinoni, I., & Moraes, R. P. Fertilidade do solo e seu manejo em plantio direto do Centro-Sul do Paraná. 1nd Guarapuava: Fundação Agrária de Pesquisa Agropecuária, Press, 2015.

Isaaks, E. H., and Srivastava, R. M. Applied Geostatistics. New York Oxford University Press. 1989

Kamimura, K. M., Rodrigues dos Santos, G., Silva de Oliveira, M., de Souza Dias Junior, M., & Gontijo Guimarães, P. T.. Variabilidade espacial de atributos físicos de um latossolo vermelho-amarelo, sob lavoura cafeeira. Revista Brasileira de Ciência do Solo, 37(4), pp 877- 888. 2013 DOI: 10.1590/S0100-06832013000400006

Kerry, R., & Oliver, M. A. Determining nugget: sill ratios of standardized variograms from aerial photographs to krige sparse soil data. Precision Agriculture, 9(1-2), pp.33-56. 2008. DOI: 10.1007/s11119-008-9058-0

King, J. A., Dampney, P. M. R., Lark, R. M., Wheeler, H. C., Bradley, R. I., & Mayr, T. R. Mapping potential crop management zones within fields: use of yield-map series and patterns of soil physical properties identified by electromagnetic induction sensing. Precision Agriculture, 6(2), p.167-181, 2005. DOI: 10.1007/s11119-005-1033-4.

McBratney, A. B., and Webster, R. Choosing functions for semi‐variograms of soil properties and fitting them to sampling estimates. European Journal of Soil Science, 37(4), pp. 617-639. 1986. DOI: 10.1111/j.1365-2389.1986.tb00392.x

Moral, F. J., Terrón, J. M., & Da Silva, J. M. Delineation of management zones using mobile measurements of soil apparent electrical conductivity and multivariate geostatistical techniques. Soil and Tillage Research, 106(2), pp.335-343. 2010. DOI: 10.1016/j.still.2009.12.002

Mulla, D. J. Twenty five years of remote sensing in precision agriculture: Key advances and remaining knowledge gaps. Biosystems engineering, 114(4), pp.358-371. 2013. DOI: 10.1016/j.biosystemseng.2012.08.009

Ribeiro Jr, P. J., & Diggle, P. J. geoR: a package for geostatistical analysis. R news, 1(2), pp.14-18. 2001.

Ribeiro, L. S., Oliveira, I. R., Dantas, J. S., Silva, C. V., Silva, G. B., & Azevedo J. R. Variabilidade espacial de atributos físicos de solo coeso sob sistemas de manejo convencional e de plantio direto. Pesq Agropec Bras. 51(6), pp. 1699-1702. 2016. DOI:10.1590/S0100-204X2016000900071

Sana, R. S., Anghinoni, I., Brandão, Z. N., & Holzschuh, M. J. Variabilidade espacial de atributos físico-químicos do solo e seus efeitos na produtividade do algodoeiro. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, 18(10), pp. 994-1002. 2014. DOI:10.1590/1807-1929/agriambi.v18n10p994-1002.

Schirrmann, M., Gebbers, R., Kramer, E., & Seidel, J . Soil pH mapping with an on-the-go sensor. Sensors, 11(1), pp.573-598. 2011

Souza, Z.M. de., Souza, G.S. de., Marques Júnior, J., & Pereira, G.T. Número de amostras na análise geoestatística e na krigagem de mapas de atributos do solo. Ciência Rural, 44(2), pp.261-268. 2014. DOI: 10.1590/S010384782014000200011.

Vieira, S. R. and Novais, R. D. Geoestatística em estudos de variabilidade espacial do solo. Tópicos em ciência do solo. Viçosa: Sociedade Brasileira de Ciência do Solo, 2000, pp. 1-54.

Wang, Y., Huang, T., Liu, J., Lin, Z., Li, S., Wang, R., & Ge, Y.. Soil pH value, organic matter and macronutrients contents prediction using optical diffuse reflectance spectroscopy. Computers and Electronics in Agriculture, 111, pp.69-77. 2015. DOI: 10.1016/j.compag.2014.11.019

Warrick, A.W.; and Nielsen, D.R. Spatial variability of soil physical properties in the field. Applications of Soil Physics, p.319-344. 1980. DOI: 10.1016/b978-0-12-348580-9.50018-3.

Webster, R., and Oliver, M. A. Geostatistics for Environmental Scientists, United Kingdom, 2nd John Wiley and Sons. 2007

Cómo citar

IEEE

[1]
G. A. e S. Ferraz, B. D. Souza Barbosa, Étore F. Reynaldo, S. A. dos Santos, J. R. Moreira Ribeiro Gonçalves, y P. Ferreira Ponciano Ferraz, «Spatial variability of soil pH sampled by two methodologies used in precision agriculture in farms under crop rotation», DYNA, vol. 86, n.º 209, pp. 289–297, abr. 2019.

ACM

[1]
Ferraz, G.A. e S., Souza Barbosa, B.D., Reynaldo, Étore F., dos Santos, S.A., Moreira Ribeiro Gonçalves, J.R. y Ferreira Ponciano Ferraz, P. 2019. Spatial variability of soil pH sampled by two methodologies used in precision agriculture in farms under crop rotation. DYNA. 86, 209 (abr. 2019), 289–297. DOI:https://doi.org/10.15446/dyna.v86n209.70897.

ACS

(1)
Ferraz, G. A. e S.; Souza Barbosa, B. D.; Reynaldo, Étore F.; dos Santos, S. A.; Moreira Ribeiro Gonçalves, J. R.; Ferreira Ponciano Ferraz, P. Spatial variability of soil pH sampled by two methodologies used in precision agriculture in farms under crop rotation. DYNA 2019, 86, 289-297.

APA

Ferraz, G. A. e S., Souza Barbosa, B. D., Reynaldo, Étore F., dos Santos, S. A., Moreira Ribeiro Gonçalves, J. R. & Ferreira Ponciano Ferraz, P. (2019). Spatial variability of soil pH sampled by two methodologies used in precision agriculture in farms under crop rotation. DYNA, 86(209), 289–297. https://doi.org/10.15446/dyna.v86n209.70897

ABNT

FERRAZ, G. A. e S.; SOUZA BARBOSA, B. D.; REYNALDO, Étore F.; DOS SANTOS, S. A.; MOREIRA RIBEIRO GONÇALVES, J. R.; FERREIRA PONCIANO FERRAZ, P. Spatial variability of soil pH sampled by two methodologies used in precision agriculture in farms under crop rotation. DYNA, [S. l.], v. 86, n. 209, p. 289–297, 2019. DOI: 10.15446/dyna.v86n209.70897. Disponível em: https://revistas.unal.edu.co/index.php/dyna/article/view/70897. Acesso em: 21 mar. 2026.

Chicago

Ferraz, Gabriel Araújo e Silva, Brenon Diennevan Souza Barbosa, Étore Francisco Reynaldo, Sthéfany Airane dos Santos, Jose Roberto Moreira Ribeiro Gonçalves, y Patrícia Ferreira Ponciano Ferraz. 2019. «Spatial variability of soil pH sampled by two methodologies used in precision agriculture in farms under crop rotation». DYNA 86 (209):289-97. https://doi.org/10.15446/dyna.v86n209.70897.

Harvard

Ferraz, G. A. e S., Souza Barbosa, B. D., Reynaldo, Étore F., dos Santos, S. A., Moreira Ribeiro Gonçalves, J. R. y Ferreira Ponciano Ferraz, P. (2019) «Spatial variability of soil pH sampled by two methodologies used in precision agriculture in farms under crop rotation», DYNA, 86(209), pp. 289–297. doi: 10.15446/dyna.v86n209.70897.

MLA

Ferraz, G. A. e S., B. D. Souza Barbosa, Étore F. Reynaldo, S. A. dos Santos, J. R. Moreira Ribeiro Gonçalves, y P. Ferreira Ponciano Ferraz. «Spatial variability of soil pH sampled by two methodologies used in precision agriculture in farms under crop rotation». DYNA, vol. 86, n.º 209, abril de 2019, pp. 289-97, doi:10.15446/dyna.v86n209.70897.

Turabian

Ferraz, Gabriel Araújo e Silva, Brenon Diennevan Souza Barbosa, Étore Francisco Reynaldo, Sthéfany Airane dos Santos, Jose Roberto Moreira Ribeiro Gonçalves, y Patrícia Ferreira Ponciano Ferraz. «Spatial variability of soil pH sampled by two methodologies used in precision agriculture in farms under crop rotation». DYNA 86, no. 209 (abril 1, 2019): 289–297. Accedido marzo 21, 2026. https://revistas.unal.edu.co/index.php/dyna/article/view/70897.

Vancouver

1.
Ferraz GA e S, Souza Barbosa BD, Reynaldo Étore F, dos Santos SA, Moreira Ribeiro Gonçalves JR, Ferreira Ponciano Ferraz P. Spatial variability of soil pH sampled by two methodologies used in precision agriculture in farms under crop rotation. DYNA [Internet]. 1 de abril de 2019 [citado 21 de marzo de 2026];86(209):289-97. Disponible en: https://revistas.unal.edu.co/index.php/dyna/article/view/70897

Descargar cita

CrossRef Cited-by

CrossRef citations3

1. César de Oliveira Ferreira Silva, Rodrigo Lilla Manzione, Stanley Robson de Medeiros Oliveira. (2023). Exploring 20-year applications of geostatistics in precision agriculture in Brazil: what’s next?. Precision Agriculture, 24(6), p.2293. https://doi.org/10.1007/s11119-023-10041-9.

2. José Roberto Moreira Ribeiro Gonçalves, Gabriel Araújo e Silva Ferraz, Étore Francisco Reynaldo, Diego Bedin Marin, Patrícia Ferreira Ponciano Ferraz, Manuel Pérez-Ruiz, Giuseppe Rossi, Marco Vieri, Daniele Sarri. (2021). Comparative analysis of soil-sampling methods used in precision agriculture. Journal of Agricultural Engineering, https://doi.org/10.4081/jae.2021.1117.

3. Abdul‐Ganiyu Shaibu, Prosper Kpiebaya, Eliasu Salifu, Naoko Oka. (2024). Land suitability for irrigation of small reservoirs using spatial techniques in the upper regions of Ghana. Irrigation and Drainage, 73(3), p.1030. https://doi.org/10.1002/ird.2913.

Dimensions

PlumX

Visitas a la página del resumen del artículo

690

Descargas

Los datos de descargas todavía no están disponibles.

Licencia

Derechos de autor 2019 DYNA

Creative Commons License

Esta obra está bajo una licencia internacional Creative Commons Atribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0.

El autor o autores de un artículo aceptado para publicación en cualquiera de las revistas editadas por la facultad de Minas cederán la totalidad de los derechos patrimoniales a la Universidad Nacional de Colombia de manera gratuita, dentro de los cuáles se incluyen: el derecho a editar, publicar, reproducir y distribuir tanto en medios impresos como digitales, además de incluir en artículo en índices internacionales y/o bases de datos, de igual manera, se faculta a la editorial para utilizar las imágenes, tablas y/o cualquier material gráfico presentado en el artículo para el diseño de carátulas o posters de la misma revista.