Development and field evaluation of a soil electrical conductivity measuring system.

A correlação entre as medidas de condutividade elétrica e propriedades físico-químicas do solo é uma das linhas de estudo que vem sendo exploradas onde os conceitos de agricultura de precisão estão mais avançados. Este estudo teve como objetivo avaliar a eficiência do monitoramento da condutividade elétrica do solo a partir do desenvolvimento de dois sistemas. O primeiro, denominado de Resistência Elétrica do Solo (RES), consiste em definir a condutividade elétrica de um material através de uma amostra de dimensões conhecidas, para medir a sua resistência elétrica utilizando dois eletrodos. O segundo, denominado de Duas Pontas (DP), consiste em definir a condutividade elétrica de um material aplicando uma corrente elétrica em uma amostra para medir a alteração no potencial elétrico, gerado pelo meio em que a corrente elétrica transitou, utilizando dois eletrodos dispostos linearmente. Para a avaliação dos resultados obtidos pelos sistemas desenvolvidos foi utilizado como referência um sistema comercial de origem norte americana e algumas propriedades do solo. Os equipamentos de condutividade elétrica do solo foram aplicados em duas áreas pertencentes à Escola Superior de Agricultura "Luiz de Queiroz" e em época distintas. Na Área 1, com 4,97 ha, o levantamento dos dados foi feito na primeira quinzena de Agosto de 2003 e na Área 2, com 1,3 ha, o levantamento dos dados foi feito na segunda quinzena de Dezembro de 2003. Após a aquisição dos dados experimentais foram feitas análises estatísticas descritivas e exploratórias, análises geoestatísticas, construção de mapas de superfície, análises de correlação e regressão linear múltipla a fim de avaliar os sistemas. De acordo com a metodologia desenvolvida e análises de funcionamento dos equipamentos, foi possível verificar que os sistemas construídos para a coleta, transformação e armazenagem dos dados foram eficientes no levantamento dos pontos amostrais. No entanto os sistemas de condutividade elétrica do solo não apresentaram a eficiência desejada no monitoramento das propriedades do solo em ambas as áreas experimentais. Quando os sistemas desenvolvidos foram comparados ao sistema comercial, também foi possível observar que não houve correlação no monitoramento, o que sugere a necessidade da continuidade e aprofundamento no desenvolvimento desses sistemas.The correlation between electrical conductivity and physical-chemical properties of the soil is one of the research areas that have been explored where precision agriculture concepts are more advanced. This study had the objective of evaluating the soil electrical conductivity mapping efficiency of different measuring systems. The first one, known as Electrical Resistance of the Soil consists in defining the electrical conductivity of any given material using a sample of known dimensions, to measure its electrical resistance using two electrodes. The second one, the Two Edges method, consists in defining the electrical conductivity of a material applying an electric current in a sample to measure any change on the electric potential, generated by the environment in which the electric current transited through, using two linearly displaced electrodes. To evaluate the results obtained by the developed systems some soil properties and a commercial soil electrical conductivity measuring system where used as guidelines. The soil electrical conductivity equipments mapped two fields, at the Escola Superior de Agricultura "Luiz de Queiroz". In Field 1 (4,97 ha) the data collecting process took place in the first fortnight of august 2003, and, in Field 2 (1,3 ha), the sampling process took place in the second fortnight of December 2003. After the acquisition of the experimental data, descriptive and exploratory statistical and geostatistical analysis were made, electrical conductivity surface maps were obtained and correlation and multiple linear regression analysis, in order to evaluate both systems, were made. In accordance to the developed methodology and analysis of the equipment, it was possible to check that the systems developed to acquire, transform and store the data were efficient in mapping the sampling points. However, the soil electrical conductivity systems did not show the desired efficiency in mapping the soil properties in both experimental fields. When the developed systems were compared to a commercial one it was also possible to observe that there was no correlation in the measurements, which suggests the necessity of new developments on these systems