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4. RESULTADOS E DISCUSSÃO

4.3. Etapa 3 Montagem e testes de uma Plataforma Multisensores de Solo

4.4.1. Estatística descritiva das amostras de solo

O solo do local onde foram realizadas as coletas apresenta textura média de acordo com a classificação da EMBRAPA (2006). Ocorreu uma variação moderada na concentração de argila, sendo o mínimo de 175 e máximo de 353 g kg-1 (Tabela 17). No entanto, esta variação não foi suficiente para mudar o seu agrupamento textural, que está dentro dos limites da classe de textura média (15 a 35 %). Esses níveis de variação podem influenciar uma série de atributos de solo, tais como porosidade, compactação, disponibilidade de água e nutrientes, entre outros. A detecção deste grau de variabilidade em uma área pequena (18,3 ha) demonstra a importância de mapear as características do solo com alta densidade amostral.

A textura está menos sujeita as ações antrópicas quando comparada aos atributos químicos do solo, e desta forma, está mais relacionada a idade do solo e intensidade dos agentes do intemperismo sobre o material de origem. Ainda assim, Nanni et al. (2011), utilizando técnicas geoestatísticas para avaliar a dependência espacial da argila em uma área de cultivo de cana-de-açúcar verificaram um alcance variando de 506 a 643 m, dependendo da dimensão da grade amostral adotada. O alcance é o parâmetro que determina o limite da dependência espacial do atributo, ou seja, até que distância do ponto haverá relação entre as duas variáveis. Considerando a utilização de krigagem como interpolador e um limite de 2/3 (dois terços) do alcance como parâmetro para alocação dos pontos amostrais, teríamos distâncias entre 337 e 429 m entre pontos, que ainda são elevadas considerando a variabilidade apontada na área deste estudo.

Apesar da variabilidade moderada de areia e argila na área, os níveis de silte verificados além de baixos tiveram pouca variabilidade. Essa característica não é difícil de ser visualizada em solos tropicais com elevado grau de intemperismo, como os Latossolos. Neste caso, a fração areia sob ação dos agentes do intemperismo acaba se degradando de uma maneira muito rápida até atingir as dimensões da fração argila. Segundo Wright et al. (1998), o principal processo de formação da fração silte é a abrasão por meio do transporte da areia, o que inclui a fragmentação fluvial, o atrito eólico e moagem glacial. Estes processos são praticamente inexistentes na região onde as amostras foram coletadas, caracterizada pela ausência de rio próximo da área, relevo suave ondulado e solo geralmente coberto por resíduos culturais, dificultando a ação de transporte de partículas pelo vento.

Segundo as especificações, o pXRF deveria determinar 43 elementos químicos, no entanto, somente 19 apresentaram concentrações acima dos limites de detecção do equipamento. Os elementos químicos com concentrações acima de 1.000 mg kg-1 apresentaram uma abundância na seguinte ordem: Si>Al>Fe>Ti>Ca (Tabela 17). De acordo com Lutgens e Tarbuck (2000), o elemento mais abundante na crosta terrestre é o oxigênio, que representa 46,6 % da massa. Na sequência estão o silício (27,7 %), alumínio (8,1 %), ferro (5 %) e cálcio (3,6 %). Desta forma, é natural que os silicatos (minerais formados pela combinação de oxigênio e silício) sejam os minerais mais abundantes na superfície terrestre.

Com exceção do Ti, os demais elementos analisados estão coerentes com a concentração apontada por Lutgens e Tarbuck (2000). O Ti é o nono elemento mais abundante na crosta terrestre (0,63 %), variando de 0,5 a 1,5 % no solo (BARKSDALE, 1968). Na natureza o Ti está sempre ligado a outro elemento, presente como óxido da maioria das rochas ígneas e em sedimentos derivados das mesmas (LIDE, 2005). Segundo Barksdale (1968), dos 801 tipos de rochas ígneas analisadas pelo serviço de pesquisa geológica dos Estados Unidos (United States

Geological Survey - USGS), 784 contém titânio em sua composição. Apesar da

presença em uma grande quantidade de rochas, a exploração econômica só ocorre nos minerais de ilmenita (FeTiO3 - 89 % do consumo mundial) e rutilo (TiO2), que por

sua vez são difíceis de encontrar em concentrações elevadas (USGS, 2017). No Brasil a exploração desses dois minerais é realizada no estado de Goiás (25%), Rio Grande do Norte (75 %) e como resíduo de minerais radioativos processados pelas indústrias nucleares (5% - Ministério das Minas e Energia, 2010).

Com relação aos macronutrientes do solo, foram determinadas as concentrações de P, K, Ca e S. O nitrogênio por possuir número atômico (Z) sete, está fora do limite de operação do pXRF utilizado (Z= 12 - 92). As leituras de Mg apresentaram valores abaixo dos limites de detecção, ou seja, o erro calculado para a determinação com base na sequência de repetições foi maior que a concentração média do elemento. Desta forma, o Mg foi removido das análises posteriores.

Tabela 17. Estatística descritiva da textura do solo e elementos químicos determinados por XRF nas 72 amostras de solo utilizadas na quarta etapa.

Atributo Unidade Média Mín. Máx. Mediana DP¹ Curtose Assimetria

Areia mg kg-1 719,9 618,0 795,0 723,0 37,4 -0,08 -0,44 Silte 24,6 10,0 39,0 24,0 7,6 -0,97 0,14 Argila 255,4 175,0 353,0 250,0 39,2 0,09 0,48 Saldo² ppm 723550,48 704349,93 752074,98 722303,77 9739,52 0,24 0,67 Al 88041,99 70983,11 100128,01 88443,63 5735,08 -0,49 -0,41 As 8,19 5,60 10,84 8,19 1,24 0,27 0,08 Bi 12,28 7,53 16,55 12,37 2,05 -0,53 0,05 Ca 1138,65 498,99 2561,14 1055,92 430,79 1,42 1,10 Cr 55,91 13,29 67,92 58,29 8,63 7,22 -2,21 Cu 10,07 5,98 21,34 9,21 3,31 1,39 1,14 Fe 39646,60 33604,43 48857,06 39782,29 3391,83 -0,20 0,41 K 449,61 323,05 756,12 441,54 73,21 2,81 1,18 Mn 51,49 12,02 94,94 53,06 18,03 -0,39 -0,24 Nb 12,84 8,65 16,71 12,88 1,99 -0,74 0,03 P 486,41 349,08 988,63 448,69 107,98 7,09 2,27 S 118,62 54,96 196,66 118,95 26,88 0,46 0,32 Si 139195,69 119900,01 161348,95 139394,15 9869,60 -0,65 0,12 Sr 6,38 3,10 10,72 6,22 1,40 0,44 0,40 Th 3,98 2,47 5,27 3,98 0,57 -0,27 0,03 Ti 8717,17 7133,24 10318,11 8709,24 775,80 -0,86 0,01 V 138,62 99,05 173,37 136,17 17,02 -0,40 0,00 Zn 11,17 4,83 23,44 10,79 3,42 1,70 0,96 Zr 263,53 192,97 363,57 260,22 39,01 -0,68 0,20

¹ Desvio-padrão; ² Concentração de elementos químicos não determinados pelo equipamento Niton XL3t GOLDD.

Em uma análise geral da distribuição dos dados com base na média e mediana pode-se observar tendência central na distribuição de frequência dos dados. As exceções ocorreram para os elementos P, K e Cr. Para P e K a assimetria foi positiva, indicando uma distribuição com concentração de valores baixos e uma quantidade menor de dados com valores muito altos, o que resulta em um aumento da cauda da distribuição à direita. Esse comportamento pode ser explicado devido às operações de adubação realizadas na área, que mesmo programadas para serem uniformes acabam ocorrendo falhas com alguns locais recebendo dose duplicada, geralmente causada por problemas operacionais. A curtose de P e K indica uma distribuição platicúrtica, ou seja, a distribuição de frequências possui um comportamento mais achatado que a curva normal da Gauss.