AÇÕES DE GESTÃO NA AGRICULTURA

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AMOSTRAGENS

GEORREFERENCIADAS

Diogo Santos Campos

ENGENHEIRO AGRÍCOLA, D.Sc. Prof. do IFMG – Campus Bambuí

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CONCEITOS BÁSICOS DE

AMOSTRAGEM

AÇÕES DE GESTÃO NA AGRICULTURA

• Aplicação de insumos;

• Tratos culturais;

• Etc...

INVESTIGAÇÃO DA LAVOURA

É feita por meio de levantamento de informações:

• Observações de campo; ou

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CONCEITOS BÁSICOS DE

AMOSTRAGEM

ESTATÍSTICA:

• Tem o objetivo de representar um todo (população estatística);

• Usa-se de apenas uma porção desse todo (amostras).

AGRICULTURA:

• Representação de um talhão com a

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CONCEITOS BÁSICOS DE

AMOSTRAGEM

EXEMPLOS DE AMOSTRAGEM NA

AGRICULTURA:

• Solo (fertilidade, textura, etc);

• Tecido vegetal (avaliação do estado nutricional);

• Ocorrência de pragas e doenças (avaliação do estado fitossanitário da lavoura);

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CONCEITOS BÁSICOS DE

AMOSTRAGEM

AMOSTRAGEM NA AP

Deve quantificar:

• O STATUS de um parâmetro agronômico; e

• Caracteriza a VARIABILIDADE ESPACIAL na forma de MAPAS.

Assim, a amostragem passa a ser

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CONCEITOS BÁSICOS DE

AMOSTRAGEM

AMOSTRAGEM NA AP

O número de amostras necessárias é maior que na maneira convencional.

Convencional

Com AP

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CONCEITOS BÁSICOS DE

AMOSTRAGEM

AMOSTRAGEM NA AP

• Os procedimentos de coleta das amostras, como por exemplo:

 _{Retirada de solo na linha ou}

entrelinha;

 _{A escolha da folha no estágio}

fenológico adequado para análise;

 _Etc....

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CONCEITOS BÁSICOS DE

AMOSTRAGEM

AMOSTRAGEM NA AP

• Quando as amostras são georreferenciadas, a estatística clássica cai, dando lugar a GEOESTATÍSTICA.

• DEPENDÊNCIA ESPACIAL (o quanto o valor de um ponto influencia nos seus vizinhos).

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CONCEITOS BÁSICOS DE

AMOSTRAGEM

AMOSTRAGEM NA AP

• Muitas ferramentas da investigação dentro da AP é baseada na amostragem;

• Mesmo com ALTA DENSIDADE AMOSTRAL, é difícil analisar todo o campo ou todos os indivíduos dentro dele.

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ESTRATÉGIAS DE AMOSTRAGEM

-

AMOSTRAGEM EM GRADE

-

O tipo mais comum de amostragem em AP é conhecida como AMOSTRAGEM EM GRADE.

• O campo é dividido em células;

• Dentro de cada célula é coletada uma amostra GEORREFERENCIADA, composta de subamostras;

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ESTRATÉGIAS DE AMOSTRAGEM

-

AMOSTRAGEM EM GRADE

-

O 1º passo para o planejamento da amostragem é a determinação da grade amostral:

• Tamanho da grade;

• Distância entre os pontos.

POLÊMICA entre a comunidade acadêmica.

• A densidade amostral alta (adequada) nem sempre é tecnicamente/economicamente viável;

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ESTRATÉGIAS DE AMOSTRAGEM

-

AMOSTRAGEM EM GRADE

-

FATOR LIMITANTE DO TAMANHO DA GRADE AMOSTRAL:

INTERPOLAÇÃO

• Dois pontos muito distantes - não há dependência espacial (dificuldade da estimativa de valores entre eles).

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ESTRATÉGIAS DE AMOSTRAGEM

-

AMOSTRAGEM EM GRADE

-

QUAL A DISTÂNCIA IDEAL ENTRE OS PONTOS EM UMA GRADE AMOSTRAL?

• Uso da geoestatística;

• Verificação da distância a partir da qual não existe mais dependência espacial;

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ESTRATÉGIAS DE AMOSTRAGEM

-

AMOSTRAGEM EM GRADE

-

QUAL A DISTÂNCIA IDEAL ENTRE OS PONTOS EM UMA GRADE AMOSTRAL?

PROBLEMA!!!!!

• Cada atributo a ser avaliado (fertilidade, textura, ocorrência de pragas, etc...) pode exigir um uma densidade amostral diferente (uso da mesma amostra);

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ESTRATÉGIAS DE AMOSTRAGEM

-

AMOSTRAGEM EM GRADE

-

USO DA GEOESTATÍSTICA PARA DEFINIÇÃO DA GRADE AMOSTRAL

• A geoestatística só pode ser usada no planejamento de grades futuras;

• Necessidade de uma primeira amostragem de alta densidade para caracterização da dependência espacial;

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ESTRATÉGIAS DE AMOSTRAGEM

-

AMOSTRAGEM EM GRADE

-

ESTRATÉGIAS PARA A PRIMEIRA AMOSTRAGEM

• Usar uma fileira TRANSVERSAL de pontos próximos entre si;

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ESTRATÉGIAS DE AMOSTRAGEM

-

AMOSTRAGEM EM GRADE

-

ESTRATÉGIAS PARA A PRIMEIRA AMOSTRAGEM

• Primeira investigação é mais cara e detalhada;

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Área Piloto

Deve representar toda a propriedade:

• Solos predominantes;

• Relevo;

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DENSIDADE

DA GRADE AMOSTRAL

CONSIDERAÇÕES:

• Não pode ser inviável economicamente; e

• Deve ser capaz de representar adequadamente a variabilidade espacial.

Se essas condições não forem atendidas, não há motivos para adoção dessas

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DENSIDADE

DA GRADE AMOSTRAL

• BRASIL: grades representam de 3 a 5 ha

por amostra.

(criticada pela comunidade acadêmica, que prega o dimensionamento da grade com uso da geoestatística).

• Geralmente, o tamanho das grades são de

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DENSIDADE

DA GRADE AMOSTRAL

• EUA e EUROPA: as grades são mais densas que no Brasil (próximas do ideal).

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DENSIDADE

DA GRADE AMOSTRAL

• GRADES POUCO DENSAS, após a interpolação aparecem grandes manchas com formatos de círculos ao redor do ponto amostral (“Olhos de Boi”);

• Resultado de grandes distâncias entre amostras;

• Não apresentam dependência espacial;

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DENSIDADE

DA GRADE AMOSTRAL

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COLETA DE AMOSTRAS NA

GRADE AMOSTRAL

• Definida a DENSIDADE AMOSTRAL, o usuário pode optar pelo posicionamento do ponto dentro da grade.

• Usual => pontos equidistantes (facilidade de encontrar os pontos na navegação).

• Pode-se coletar as amostras de forma aleatória dentro das células (vantagens na análise geoestatística e na interpolação);

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COLETA DE AMOSTRAS NA

GRADE AMOSTRAL

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COLETA DE AMOSTRAS NA

GRADE AMOSTRAL

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COLETA DE AMOSTRAS NA

GRADE AMOSTRAL

• Determinada a grade amostral, a equipe navega até o ponto amostral com uso de um receptor GNSS.

• Esse ponto é TEÓRICO, pois nunca irá estar exatamente sobre o ponto real (referência para o local de coleta).

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COLETA DE AMOSTRAS NA

GRADE AMOSTRAL

• PONTO AMOSTRAL é obtido por uma amostra composta de subamostras.

• As subamostras devem ser coletadas ao redor do PONTO TEÓRICO (raio predefinido).

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Ponto amostral Teórico

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COLETA DE AMOSTRAS NA

GRADE AMOSTRAL

O número de subamostras depende:

• Do tipo de amostra;

• Volume necessário para análise;

• Erro amostral;

• Rendimento operacional almejado;

• Etc...

(< nº de subamostras) = (> rendimento)

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COLETA DE AMOSTRAS NA

GRADE AMOSTRAL

Quanto MAIOR o número de subamostras, MENOR o risco de contaminação e MENOR o

erro amostral (diluição do erro).

Exemplo de risco de contaminação:

• Coleta de subamostras em sulcos de plantio (derramamento acidental de adubo).

O erro também varia de acordo com o parâmetro avaliado.

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COLETA DE AMOSTRAS NA

GRADE AMOSTRAL

EXEMPLOS:

Avaliação do teor de FÓSFORO:

• Demanda alta quantidade de subamostras;

• Motivos:

 _{Imobilidade no solo;}

 _{Alta variação em pequenas distâncias.}

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COLETA DE AMOSTRAS NA

GRADE AMOSTRAL

EXEMPLOS:

Avaliação da MATÉRIA ORGÂNICA e PARÂMETROS FÍSICOS DO SOLO

• Demanda menor quantidade de subamostras;

• Motivo:

Pequena variação em pequenas distâncias.

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COLETA DE AMOSTRAS NA

GRADE AMOSTRAL

Os diferentes comportamentos dos diferentes atributos avaliados dificultam a escolha do número de subamostras.

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Número de subamostras

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COLETA DE AMOSTRAS NA

GRADE AMOSTRAL

RECOMENDAÇÕES:

• AMOSTRAGEM CONVENCIONAL

20 subamostras para áreas consideradas homogêneas (até 20 ha).

• AMOSTRAGEM NA AP

Não há número preestabelecido; Usa-se 10 subamostras por ponto.

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GERAÇÃO DOS MAPAS FINAIS

GERAÇÃO DOS MAPAS FINAIS

• Os dados são transferidos para SIGs ou programas especializados;

• São usados diferentes métodos de interpolação para a geração dos mapas finais;

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ESTRATÉGIAS DE AMOSTRAGEM

-

AMOSTRAGEM POR CÉLULA

-

• AMOSTRAGEM POR CÉLULA é uma alternativa à AMOSTRAGEM POR PONTO;

• Recomendada quando o número de amostras no método por ponto é muito alto tornando inviável para o produtor;

• Usa-se uma grade maior;

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ESTRATÉGIAS DE AMOSTRAGEM

-

AMOSTRAGEM POR CÉLULA

-

• A quantidade de células de cada talhão será igual ao número de amostras que se queira analisar;

• Os formatos das células não precisam ser quadrados ou retangulares

Podem ser delimitados por marcos físicos (terraços).

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ESTRATÉGIAS DE AMOSTRAGEM

-

AMOSTRAGEM POR CÉLULA

-

• As subamostras podem ser feitas por caminhamento em zig-zag, diagonal, aletório, dentre outros;

• O número de subamostras é maior quanto maior o tamanho da célula;

• Toda área assume um único valor médio;

• Não há INTERPOLAÇÃO na geração do

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ESTRATÉGIAS DE AMOSTRAGEM

-

AMOSTRAGEM DIRECIONADA

-

• OBJETIVO:

Não é a geração de MAPAS TEMÁTICOS; Fornecer informações sobre locais específicos que necessitam de investigação.

• A amostragem é feita com subamostras ao redor de um local predeterminado;

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ESTRATÉGIAS DE AMOSTRAGEM

-

AMOSTRAGEM DIRECIONADA

-

MAPAS DE PRODUTIVIDADE são as informações de maior potencial:

• Identificação de áreas problemáticas; ou

• Áreas de elevada produção.

ÁREAS QUE EXIGEM INVESTIGAÇÃO

(Alocação de pontos amostrais dentro dessas

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-

AMOSTRAGEM DIRECIONADA

-

Áreas de alta

produtividade:

• Verificar os fatores que levaram ao resultado.

• Relações de causa e efeito.

Áreas de baixa produtividade:

• Verificar a fertilidade do solo;

• Verificar ocorrência de

pragas, doenças,

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ESTRATÉGIAS DE AMOSTRAGEM

-

AMOSTRAGEM NAS UGD

-

UNIDADES DE GESTÃO DIFERENCIADA (ZONAS DE MANEJO)

• A delimitação das UGD é feita com metodologias baseados em histórico de dados georreferenciados;

• A área é dividida em classes de potencial produtivo.

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ESTRATÉGIAS DE AMOSTRAGEM

-

AMOSTRAGEM NAS UGD

-

• Antes da adoção das UGD é feita a amostragem (grade ou células) em áreas de pouco conhecimento da variabilidade;

• Intervenções em taxas variáveis:

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ESTRATÉGIAS DE AMOSTRAGEM

-

AMOSTRAGEM NAS UGD

-

• Acumulados dados georreferenciados: Mapas de produtividade;

Textura;

Condutividade elétrica; Etc...

• Adotam-se as UGD

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ESTRATÉGIAS DE AMOSTRAGEM

-

AMOSTRAGEM NAS UGD

-

• São caracterizadas por apresentarem baixa

variabilidade espacial;

• Consistência de potencial produtivo ao longo do tempo;

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ESTRATÉGIAS DE AMOSTRAGEM

-

AMOSTRAGEM NAS UGD

-

• A coleta é realizada dentro dessas áreas (semelhante a amostragem por células);

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ESTRATÉGIAS DE AMOSTRAGEM

-

AMOSTRAGEM NAS UGD

-

O USO DESSES MÉTODOS DE

AMOSTRAGEM É RECOMENDADO APENAS PARA ÁREAS COM HISTÓRICO DE DADOS

SUFICIENTE PARA UM BOM

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EQUIPAMENTOS USADOS NA

AMOSTRAGEM DE SOLOS

Em AP, a quantidade de amostras é alta quando comparada com os métodos convencionais;

Surge a necessidade de aumentar o rendimento (sistemas mecanizados e automatizados):

 _{Veículos apropriados para o deslocamento;}  _{Fonte de potência para acionamento dos}

amostradores;

 _{Sistemas totalmente automatizados (coleta,}

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APARATO USADO NA

AMOSTRAGEM DE SOLOS

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APARATO USADO NA

AMOSTRAGEM DE SOLOS

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APARATO USADO NA

AMOSTRAGEM DE SOLOS

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APARATO USADO NA

AMOSTRAGEM DE SOLOS

VEÍCULO

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APARATO USADO NA

AMOSTRAGEM DE SOLOS

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APARATO USADO NA

AMOSTRAGEM DE SOLOS

DESENHO DO ESQUEMA AMOSTRAL Facilitar a navegação até os pontos

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