Apparent electrical conductivity as tool in precision forestry

O conceito de silvicultura de precisão, fundamentado na eficiência operacional, aplica-se a todas as etapas do ciclo de produção de uma floresta, desde o preparo do solo até a colheita das árvores. Compreender a variabilidade espacial de uma característica intrínseca à produção resume o princípio proposto por esse novo modelo de gestão florestal. A variabilidade da fertilidade do solo tem recebido atenção especial por parte de produtores e pesquisadores, pelos efeitos diretos que impõe sobre a produtividade. Porém, identificar precisamente essa variabilidade é uma tarefa dispendiosa, uma vez que grande quantidade de amostras de solo seria necessária a fim de garantir uma boa representação da área. Métodos geofísicos têm sido utilizados na agricultura para esse fim, como, por exemplo, a determinação da condutividade elétrica aparente do solo (CEa). Essa característica é relacionada a outros atributos químicos e físicos do solo, por isso é utilizada na avaliação da qualidade de solos. Este trabalho teve como objetivos aplicar esta tecnologia a povoamentos florestais e contribuir para sua difusão como ferramenta à silvicultura de precisão. O trabalho foi realizado no município de Naque, Minas Gerais, em um plantio clonal de Eucalyptus urophylla x grandis. Para tanto, foi verificado, a priori, a correlação da CEa com outras propriedades de um solo florestal, utilizado para o cultivo do eucalipto, e também com atributos topográficos. As correlações encontradas com as características topográficas do terreno foram baixas, entretanto, foram elevadas para a maioria dos atributos do solo. Dessa forma, a CEa pode ser utilizada na avaliação da qualidade de sítios, por exemplo, além de melhorar o método tradicional de amostragem de solos. De forma a elucidar a utilização da CEa procurou-se definir o momento adequado para os levantamentos em campo, bem como os possíveis efeitos da colheita mecanizada no seu padrão espacial. Apesar de terem sido verificados maiores valores da CEa, após a colheita, o alto coeficiente de correlação encontrado entre os mapas interpolados para as duas ocasiões indicou que o padrão espacial se manteve próximo. Por último, foi proposta e avaliada a utilização da CEa em combinação com teor de água do solo e argila para a definição de zonas de manejo, utilizando o algoritmo fuzzy k-means. As análises do índice de performance fuzzy e da entropia da partição modificada indicaram que o número ideal de zonas de manejo para a área estudada foi igual a dois. A maioria das características do solo diferiram, estatisticamente, entre as duas classes. O processo de validação indicou que as zonas de manejo geradas representaram satisfatoriamente a variação espacial dos nutrientes no solo e reforçou o uso potencial da CEa como ferramenta à silvicultura de precisão.This concept of precision forestry, which is based on operational efficiency, is applicable in all steps of the forest production cycle, from soil preparation to harvesting. Understanding the spatial variability of production ́s characteristics summarizes the ideology proposed by this model. The soil variability across a field has received special attention from farmers and researches due its direct effects on productivity and wood quality. However, determining subfield areas based on nutrients concentration and other soil properties is difficult and laborious, because a high sampling density would be required in order to achieve a good field variability representation. Geophysical methods have been used in agriculture to this goal, for instance, the geospatial measurements of apparent electrical conductivity (EC a). This soil characteristic is correlated with others soil attributes, what justify its using in soil quality evaluating. The objective of this study was apply the use of ECa in forestry plantations, and contribute to its diffuse as a precision forestry tool. Thereby, was evaluated, a priori, the correlation between EC a and soil properties in a forestry soil, besides topographic attributes. ECa was not well correlated with topographic characteristics, but the correlation was high with the most soil properties considered. Thus, the ECa might be used as an instrument to evaluate site quality as well as to improve the traditional soil sampling method. To elucidate ECa use it was also discussed the appropriate time to collect field data as well as possible harvesting effect over its spatial pattern. Although it was found higher ECa values after- harvesting, the correlation coefficient between the two krigged maps (before and after-harvesting) indicated that the spatial patterns remains close. Finally, it was proposed and evaluated the combined use of EC a, soil wetness and clay content to delineate homogenous management zones, through fuzzy-k-means algorithm. An analysis of fuzzy performance index and modified partition entropy indicated two as the ideal number of management class. The validation process indicated that management zones delineated a good variability representation of soil properties and reinforced the potential ECa use as tool to precision forestry.Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológic