Spatio-temporal variability of apparent soil electrical conductivity obtained by a portable direct contact sensor

A agricultura de precisão (AP) é uma forma de manejo dos sistemas de produção agrícola que busca explorar a variabilidade espacial dos mesmos, no intuito de elevar a eficiência do processo produtivo e minimizar os impactos causados ao meio ambiente. Dentre as ferramentas com potencial para auxiliar no gerenciamento da atividade agrícola quando adotada a AP tem-se a condutividade elétrica aparente do solo (CEa), que permite avaliar a variabilidade espacial de características do solo com rapidez, elevada resolução e baixo custo, identificando áreas com características semelhantes. Porém, a CEa é afetada por um conjunto de fatores que atuam simultaneamente no solo e que se alteram tanto no espaço quanto no tempo, como, por exemplo, a textura, a densidade, o teor de água do solo, a concentração iônica da solução do solo, a matéria orgânica; o que dificulta a interpretação dos resultados. Buscando-se compreender se a estrutura espacial desse atributo é mantida com o decorrer do tempo e sob diferentes condições edáficas, objetivou-se com o trabalho analisar a variabilidade espacial e temporal da CEa, obtida por sensor portátil de contato direto, em dois locais com solos de texturas diferentes. Após uma análise preliminar que identificou a variabilidade espacial da CEa em cada área, foram demarcadas 50 unidades amostrais onde a CEa foi determinada em 20 datas diferentes nas camadas de solo de 0 20cm, 0 40cm e 0 60cm de profundidade. O teor de água do solo foi determinado na camada de 0 20 cm de profundidade, nas mesmas datas de determinação da CEa. Também foram coletadas amostras de solo na camada de 0 20cm de profundidade, relativas a cada unidade amostral, para caracterização química e física do mesmo. Foi analisada a variabilidade espacial e a estabilidade temporal da CEa ao longo do período de estudo, além de suas relações com os atributos químicos e físicos do solo. Em ambos os campos a CEa apresentou elevada estabilidade temporal, sendo que o seu padrão de distribuição espacial se manteve praticamente inalterado por todo o período, independente da condição do teor de água do solo, que foi diferente em cada avaliação. Além disso, a CEa teve correlações significativas com diversos atributos químicos do solo de interesse agronômico, e também com as frações granulométricas, mostrando-se uma ferramenta de elevado potencial na identificação de regiões com diferentes características dentro de uma mesma área.Precision agriculture (PA) is a management of agricultural production systems technique that seeks to explore the spatial variability in order to raise the efficiency of the production process and minimize impacts to the environment. Among the tools with the potential to aid in the management of agricultural activity when the PA is adopted, there is the apparent soil electrical conductivity (ECa), designed to measure the spatial variability of soil characteristics with fast, high resolution and low cost, identifying areas with similar characteristics. However, ECa is affected by a group of factors that act simultaneously on the soil and that change in space and time, for example the texture, density, soil moisture content, ionic concentration in the soil solution and organic matter, which complicates the interpretation of results. Seeking to understand whether the spatial structure of this attribute is maintained over time and under different soil conditions, this work aimed to analyze the spatial and temporal variability of the ECa, which was obtained by a portable direct contact sensor in two areas with soils of different textures. After a preliminary analysis that identified the spatial variability of ECa in each area, 50 sampling units were demarcated where the ECa was determined in 20 different dates in the soil layers of 0-20 cm, 0-40 cm, and 0-60 cm deep. The water content of the soil was determined in the 0-20 cm on the same dates that the ECa was determined. Soil samples were also collected in each sampling unit for chemical and physical characterization. The spatial variability and temporal stability of the ECa was analyzed during the study period, in addition to its relations with the physical and chemical attributes of the soil. In both fields, the ECa showed high temporal stability, and its spatial distribution pattern has remained largely unchanged throughout the period, regardless of the soil moisture condition, which was different in each evaluation. Moreover, the ECa had significant correlations with various soil chemical attributes of agronomic interest and also with granulometric fractions, thereby demonstrating its high potential as a tool for identifying regions with different characteristics within the same area. Thus, there exists the possibility of using the ECa in the generation of management zones to be operated by means of precision agriculture.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superio