Atributos físicos do solo e produtividade de cana-de-açúcar avaliados por meio de técnicas de geoestatística e análise multifractal - SOUZA, Diego Henrique Silva de (2021)
As diferentes configurações de relevo e dos processos pedogenéticos determinam o tipo e a distribuição do solo nas paisagens. A paisagem condiciona o ambiente, e a sua configuração tem estreita relação com o relevo, formando condições específicas, em diferentes áreas. Práticas agrícolas adotadas em áreas com produção de cana-de-açúcar promovem alterações nas propriedades físicas do solo, ocasionando modificações que trazem diretamente prejuízos ao desenvolvimento da cultura. A variabilidade espacial dos atributos físicos do solo pode ocorrer em diferentes escalas, devido ao comportamento complexo destes atributos. Portanto, as análises geoestatística, multifractal e multifractal conjunta dos atributos físicos do solo permitem identificar dependência espacial a partir da distribuição de variabilidade, caracterizar padrões de variabilidade espacial a partir da heterogeneidade de escala, e determinar relações dependente de escala entre os dados, contribuindo para um manejo mais adequado em áreas agrícolas. Nesse contexto, o objetivo do trabalho foi avaliar o comportamento da distribuição espacial, o grau de multifractalidade e a correlação em diferentes escalas dos atributos físicos de uma toposequência de argissolo acinzentado e espodossolo humilúvico, da produtividade da cana-de-açúcar e da altitude ao longo de um transecto. Foram coletadas amostras de solo (deformadas e não deformadas), nas camadas de 0,00-0,20 e 0,20-0,40 m de profundidade, de planta da cana-de-açúcar, em intervalos de 20 m ao longo de um transecto de 2.900 m, totalizando 145 pontos de amostragens, e ainda dados de altitude. Foram analisados os seguintes atributos físicos: frações granulométricas (areia total, areia grossa, areia fina, silte e argila), pelos métodos do densímetro e de difração a laser de Mie e Fraunhofer; densidade do solo, pelo método do anel volumétrico; porosidade total, micro e macroporosidade, pelo método da mesa de tensão. A produtividade média foi estimada através do peso médio da cana-de-açúcar ao longo do transecto. Os dados das variáveis analisadas foram correlacionados através de correlação linear, e submetidos à estatística descritiva e análise de normalidade pelo teste de Kolmogorov-Smirnov. A análise da dependência espacial foi realizada por meio da geoestatística. A multifractalidade dos dados foi caracterizada através da dimensão generalizada, Dq e do espectro de singularidade, f(α) – α, utilizando a análise multifractal. A correlação em múltiplas escalas foi caracterizada através dos índices de singularidade, α(q, t) e β(q, t), da análise multifractal conjunta. O modelo esférico foi o que melhor se ajustou para a maioria das variáveis analisadas. A dependência espacial das frações granulométricas do solo foi melhor caracterizada pelo método de difração a laser de Mie e Fraunhofer. As curvas granulométricas no método do densímetro apresentaram maior descontinuidade que as curvas no método de difração a laser de Mie e Fraunhofer, para as duas camadas de solo estudadas. A fração silte foi superestimada quando quantificada pela teoria de Fraunhofer, e a fração argila subestimação quando quantificada pela difração de Mie. As variáveis analisadas apresentaram comportamento com tendência multifractal, em diferentes graus de multifractalidade, e em geral, obedeceram a seguinte ordem: Ds < PT < Mi < produtividade < altitude < Ma. Para as frações granulométricas do solo no método do densímetro, a ordem observada foi: areia total < areia grossa < areia fina < argila < silte, enquanto que no método de difração a laser de Mie e Fraunhofer, a ordem foi: areia fina < silte < areia total < argila < areia grossa. A produtividade da cana-de-açúcar e os atributos físicos do solo apresentaram correlação em múltiplas escalas mais fortes do que a altitude e os atributos físicos do solo.