Produção e qualidade da cana-de-açúcar em diferentes formas da paisagem
Sanchez Neto, V.
1, Marques Jr,J.
2, Vasconselos V.
3, Carvalho Júnior O. A.
4, Pereira, G. T.
51,2 Engenheiro Agrônomo,UNESP Câmpus de Jaboticabal/Departamento de Solos e Adubos, Grupo de Pesquisa
Caracterização do Solo para fins de Manejo Específico (CSME), Via de Acesso Prof.Paulo Donato Castellane s/n 14884-900 - Jaboticabal, SP.
3 Geólogo, Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Humanas/Departamento de Geografia, Laboratório de
Sistemas de Informações Espaciais (LSIE), Asa Norte BRASILIA, DF.
4 Geógrafo, Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Humanas/Departamento de Geografia, Laboratório de
Sistemas de Informações Espaciais (LSIE), Asa Norte BRASILIA, DF.
5 Estatístico,UNESP Câmpus de Jaboticabal/Departamento de Ciências Exatas, Grupo de Pesquisa Caracterização
do Solo para fins de Manejo Específico (CSME), Via de Acesso Prof.Paulo Donato Castellane s/n 14884-900 - Jaboticabal, SP.
Resumo - A demanda por mapas detalhados capazes de fornecer informações de modo simples e dinâmico para uso e
ocupação do solo tem aumentado Nesse contexto, este trabalho tem como objetivo identificar áreas com diferentes potenciais produtivos e de qualidade da cana-de-açúcar em diferentes formas da paisagem caracterizadas por assinatura morfométrica, suscetibilidade magnética (SM) e espessura dos horizontes A+E em Argissolos do Planalto Ocidental Paulista. Com base na caracterização de uma área piloto de 200 ha, sendo 100 ha na forma convexa e 100 ha na forma cônvoca, foi definida ao seu redor uma área de 20.000 ha. Foram escolhidas aleatoriamente 15 formas côncavas e 15 formas convexas, com geologia, solo e geomorfologia similares a área controle. O resultados mostram que a maior amplitude e SM e menor espessura dos horizontes A+E, na área de 20.000 ha, ocorrem na forma convexa. A qualidade da matéria prima (Pol) foi superior nas áreas convexas, enquanto que produtividade foi superior na área côncava, concordando com o modelo de relação de causa e efeito entre solo e planta, proposto para área piloto. A caracterização das formas da paisagem cônvaca e convexa, explicaram 56% da resposta da cana-de-açúcar para tonelada de cana por hectare e 65% para Pol. Esses resultados indicam que as formas da paisagem identificadas por assinatura morfométrica podem ser uma alternativa para serem utilizadas como covariáveis em estudo de causa e efeito.
Palavras-chave: geomorfologia; área de manejo específico; suscetibilidade magnética
Production and quality of cane sugar in different landforms
Abstract - The demand for detailed able to provide single-mode and dynamic information for use and land cover maps
has increased this context, this work aims to identify areas with different production potential and quality of cane sugar in different landforms characterized by morphometric signature, magnetic susceptibility (MS) and thickness of horizons A + E in Haplustalf Western Planalto Paulista. Based on the characterization of a pilot area of 200 ha, 100 ha convex shape and 100 ha in the summons form, was set around an area of 20,000 ha. We randomly selected 15 concave shapes and convex shapes 15, with geology, geomorphology and soil similar to the control area. The results show that the highest amplitude and SM and the thinnest horizons A + E, area of 20,000 ha, occur convex shape. The quality of the raw material (Pol) was higher in concave areas, while productivity was higher in the concave area, according to the model of cause and effect relationship between soil and plant proposed for pilot area. The characterization of the forms of concave and convex landscape, explained 56% of the response of cane sugar for ton of cane per hectare and 65% in. These results indicate that the landscape forms identified by morphometric signature can be an alternative to be used as covariates in the study of cause and effect.
Introdução
A falta de informações detalhadas sobre os recursos do solo é um dos fatores limitantes para o crescimento de diferentes áreas do conhecimento e setores produtivos. As formas da paisagem quando caracterizadas corretamente podem ser indicadores dos processos pedogenéticos que influenciam a variabilidade dos atributos do solo e a resposta das culturas agrícolas. Novas abordagens têm sido propostas para caracterizar os solos e seus atributos, utilizando as formas da paisagem. Considerando resultados anteriores da compartimentalização da paisagem na China (Liu et al., 2013), Estados Unidos (Franzen et al., 2006) e Brasil (Marques Júnior & Lepsch, 2000), a integração de ferramentas de caracterização da paisagem, como a assinatura morfométrica (Vasconcelos et al., 2012) para melhorar a eficácia e rendimento dos mapeamentos para grandes áreas com base na relação solo-paisagem. Mais recentemente, a suscetibilidade magnética (SM) e espessura do solun (horizonte A+E) tem sido aplicadas no estudo da relação solo-paisagem para caracterizar a variabilidade em Argissolos originados de arenito, cujo teor de ferro total é menor do que 4% (Marquer Jr. et al., 2014; Siqueira et al., 2010b). Estas duas técnicas podem ser utilizadas como pedoindicadoras do potencial produtivo do solo, conforme descrito por Pollo (2013) em café, Marques Jr. et al (2014) e Sanchez (2007) em cana-de-açúcar e Siqueira et al. (2010a) em laranja. Nesse contexto, este trabalho tem como objetivo identificar áreas com diferentes potenciais produtivos e de qualidade da cana-de-açúcar em diferentes formas da paisagem caracterizadas por assinatura morfométrica, suscetibilidade magnética e espessura dos horizontes A+E em Argissolos do Planalto Ocidental Paulista.
Material e Métodos
A área de estudo está localizada no Planalto Ocidental Paulista (Figura 1). O clima da região foi classificado pelo método de Köppen, como tropical, quente e úmido, tipo Aw, seco no inverno, com precipitação média de 1350 mm, com chuvas concentradas no período de novembro a fevereiro. O material de origem dos solos foi identificado como rocha arenítica sedimentar do Grupo Bauru. O solo foi classificado como Argissolo Vermelho-Amarelo eutrófico (Typic Hapludalf) com teor de ferro total (Fe2O3) de aproximadamente 18 g kg-1. Com base na caracterização de uma
área piloto de 200 ha, sendo 100 ha na forma convexa e 100 ha na forma cônvoca, foi definida ao seu redor uma área de 20.000 ha. Foram escolhidas aleatoriamente 15 formas côncavas e 15 formas convexas, com geologia, solo e geomorfologia similares a área controle. Foram coletadas 121 amostras na profundidade de 0,0-0,2 m na forma côncava e convexa da área controle e 3 amostras em cada forma, na profundidade de 0,0-0,2 m, na área de extrapolação (20.000 ha).
Figura 1. Localização da área no Planalto Ocidental Paulista (a), amostragem nos 20.000 hectares (n=90) (b) e
detalhamento na área piloto em 1 hectare (n=242) demonstrando simulação do fluxo de água superficial e espessura dos horizontes nas diferentes formas da paisagem (c)
Foram determinadas suscetibilidade magnética (SM) em baixa frequência e espessura dos horizontes A+E. Também foi avaliado o histórico de 7 anos (2008 à 2014) da produção de cana-de-açúcar, expresso em toneladas de colmos ha-1
(TCH) e qualidade da matéria prima, expresso em Pol. Estes atributos da cana-de-açúcar têm grande importância no controle industrial da fabricação de açúcar e de álcool, principalmente no que se refere à melhoria da eficiência do processo industrial, ao pagamento da cana-de- açúcar em função do teor de sacarose e à avaliação do estado de maturação da cana. Foram calculadas média e desvio padrão para os atributos do solo e histórico de produtividade e qualidade da cana-de-açúcar. Foi realizado o Teste de Tukey (5%) e análise de dispersão comparando os valores de SM e espessura dos horizontes A+E da área piloto (200 ha) com os valores de SM dos 20.000 hectares. A definição dos 20.000 hectares foi baseada em estudos anteriores na área piloto. Estes os resultados destes estudos foram utilizados na proposta de um modelo de evolução e variabilidade de atributos de Argissolos do Planalto Ocidental Paulista (Tabela 1). Foram identificados compartimentos morfométricos segundo método proposto por Vasconcelos et al. (2012). Este método tem por objetivo diminuir a subjetividade da identificação de compartimentos pelos modelos conceituais de paisagem, podendo ser aplicado em diversas escalas.
Tabela 1. Modelo de causa e efeito para Argissolo desenvolvido de Arenito da Bacia Bauru (Planalto Ocidental
Paulista).
Característica do solo Unidade Forma CC Forma CX Citação
Argila g kg-1 171,0 190,0 Sanchez et al. (2009)
Espessura A+E cm 39,0 30,0 Sanchez et al. (2009)
PNE t ha-1 ano-1 140,8 172,2 Sanchez et al. (2009)
Teor de goethita g kg-1 10,5 13,2 Silva Jr. et al. (2012)
Teor de hematita g kg-1 12,3 23,2 Silva Jr. et al. (2012)
Relação Gb / (Gb + Kt) Adimensional 0,06 0,12 Barbieri et al. (2009)
SM 10-7 m3 kg-1 3,3 1,4 Siqueira et al. (2010b)
Alcance* m 159,1 409,6 Sanchez et al. (2009)
TCH t ha-1 149,4 125,9 Sanchez (2007)
ART Adimensional 18,30 19,2 Sanchez (2007)
*Variabilidade dos atributos fisicos e quimicos do solo avaliada pelo alcance médio do variograma. PNE = Potencial natural de erosão; Gb = gibbsita; Kt = caulinita; TCH = tonelada de cana-de-açúcar por hectare; ART = açúcares redutores totais.
Resultados e Discussão
O resultados mostram que a maior amplitude e SM e menor espessura dos horizontes A+E, na área de 20.000 ha, ocorrem na forma convexa (Figura 2).
Figura 2. Comparação dos valores de SM da área piloto de 200 ha com as amostras coletadas na região de 20.000
ha.
A forma convexa apresentou maior valor de SM, e este valor pode estar relacionado aos maiores valores de Maghemita pedogenética na fração argila (Tabela 2). A espessura de horizontes não apresentou diferença significativa para as duas formas da paisagem estudadas (Tabela 2), no entanto, alguns trabalhos desenvolvidos nestes ambientes, mostram que a espessura do horizonte A+E na forma côncava são maiores nesta curvatura em relação à forma convexa.
De acordo com Sanchez et al. (2009), a menor espessura dos horizontes A+E na forma convexa é devido a perda de solo por erosão nesta forma.
Tabela 2. Média e desvio padrão da SM e espessura do horizonte A+E do solo nas formas côncavas e convexa em
20.000 ha na profundidade de 0,0-0,2 m.
Forma SM (10
-7 m3 kg-1)* Horizonte A+E (cm)*
Média DP Média DP
Côncava 135,1b 69,2 39,34a 19,19
Convexa 206,8a 82,1 38,32a 16,69
*côncava n = 45; convexa n = 45. DP – desvio padrão. Médias seguidas pela mesma letra não se diferem pelo Teste de Tukey (5%)
Considerando todos os cinco cortes, que equivalem ao período de colheita da cana-de-açúcar, sem que haja o replantio da cultura, para os meses mais secos do ano (maio, junho e julho), a área côncava apresentou valores de TCH superiores aos da área convexa (100,76 e 98,18 respectivamente de TCH) (Tabela 3). Isso é devido, a área côncava apresentar maior capacidade de armazenamento de água no perfil do solo. Para os meses mais secos do ano (maio, junho e julho), a área convexa, apresentou valores de Pol superiores aos da área côncava (13,73 e 13,43 respectivamente. A qualidade da matéria prima (Pol) foi superior nas áreas convexas, enquanto que produtividade foi superior na área côncava, concordando com o modelo de relação de causa e efeito entre solo e planta, proposto para área piloto. Comparando os valores reais de Pol e TCH entre o periodo de 2008 à 2014, as formas da paisagem cônvaca e convexa, explicaram 56% da resposta da cana-de-açúcar para TCH e 65% para Pol, corroborando com o modelo proposto para área piloto.
Tabela3. Frequência de observações de produtividade e Pol na região de 20.000 ha condizentes com desenvolvido
na área piloto de 200 ha.
Corte Meses
Abril Maio Junho Julho Agosto Setembro Outubro Novembro Média Modelo proposto Pol Cx > Cc
1 50,0% 57,1% 100,0% 100,0% 75,0% 75,0% 133,3% 100,0% 86% 2 75,0% 42,9% 71,4% 50,0% 60,0% 33,3% 60,0% 100,0% 62% 3 60,0% 42,9% 42,9% 50,0% 60,0% 60,0% 40,0% 100,0% 57% 4 33,3% 50,0% 66,7% 50,0% 100,0% 75,0% 83,3% 66,7% 66% 5 66,7% 80,0% 75,0% 40,0% 20,0% 25,0% 50,0% 75,0% 54% Média 57% 55% 71% 58% 63% 54% 73% 88% 65,0%
Modelo proposto Produtividade Cc > Cx
1 100,0% 42,9% 100,0% 75,0% 50,0% 75,0% 66,7% 66,7% 72% 2 125,0% 42,9% 57,1% 33,3% 40,0% 66,7% 60,0% 40,0% 58% 3 40,0% 71,4% 28,6% 50,0% 60,0% 40,0% 60,0% 20,0% 46% 4 33,3% 33,3% 33,3% 50,0% 20,0% 50,0% 33,3% 83,3% 42% 5 100,0% 60,0% 50,0% 100,0% 20,0% 25,0% 50,0% 75,0% 60% Média 80% 50% 54% 62% 38% 51% 54% 57% 56%
Média de 2008 à 2014 de XX formas côncavas (Cc) e XX formas convexas (Cx).
Conclusão
1. A maior amplitude e variabilidade da suscetibilidade magnética e menor espessura do horizonte A+E ocorrem na pedoforma convexa, indicando dependência dos atributos com a forma do relevo;
2. A qualidade da matéria prima é superior nas áreas convexas, enquanto que produtividade é superior na área côncava. Assim, as formas da paisagem identificadas por assinatura morfométrica podem ser uma alternativa para serem utilizadas como covariáveis em estudo de causa e efeito.
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