ABSTRACT The apparent soil electrical conductivity (ECa) is an attribute commonly used for the characterization of the spatial variability of soil, but its determination by handheld sensors consumes considerable time and labor. The reduction in the number of sampling points allows minimize them but can result in increased uncertainty of interpolated maps. Thus, the goal of this study was to identify the best spacing and number of ECa measurements, to guarantee the quality of maps generated in three vineyards. The ECa values were obtained using a handheld sensor in different sampling grids. The data were submitted to descriptive statistical and geostatistical analyses. The relative deviation and Kappa coefficient of agreement were used to assess the similarity of generated maps. The reduction in the number of points and increase in the size of the sampling grid reduced the quality of maps and this reduction was greater when the spacing increased in the direction of the terrain slope. A minimum limit of 100 sampling points should be considered for the sampling planning to generate ECa spatial distribution maps, with a more conservative approach when regarding the increase in spacing in the direction of the terrain slope.

RESUMO O conhecimento da variabilidade espacial dos atributos físicos e químicos do solo é útil para o uso racional de insumos, como na aplicação localizada de corretivos e fertilizantes. Objetivou-se, nesta pesquisa, avaliar a variabilidade espacial dos índices de vegetação e atributos físicos e químicos do solo em um sistema de integração lavoura-pecuário (ILP). Uma área de 6,9 ha foi amostrada com grade regular hexagonal na profundidade de 0-0,20 m. Os valores no solo de P, K, Ca, Mg, e CTC, saturação por bases, argila e areia foram analisados. A condutividade elétrica aparente do solo (CEa) foi medida com um sensor de contato. O talhão foi avaliado no final do ciclo do milho (abril) e para a produção de pastagem (outubro) por imagens do satélite Landsat 5, utilizando-se técnicas de sensoriamento remoto e sistemas de informação geográfica (SIG). Os resultados mostraram que o índice de vegetação por diferença normalizada (NDVI) foi associado à CEa e aos parâmetros de solo indicando as variações da cultura do milho e pastagem em sistema ILP. A geoestatística e o SIG foram ferramentas eficazes para unir os dados de variabilidade espacial do solo e da cultura, indicar as tendências dos resultados e interpretar a informação para apoiar estratégias de manejo adequadas.

ABSTRACT The knowledge of soil property spatial variability is useful for determining the rational use of inputs, such as the site-specific application of lime and fertilizer. The objective of this study was to evaluate the vegetation index and spatial variability of physical and chemical soil properties in an integrated crop-livestock system (ICLS). Soil samples were taken from a 6.9 ha area in a regular hexagon grid at 0-0.20 m depths. Soil P, K, Ca, Mg, and cation exchange capacity - CEC; base saturation; clay and sand were analyzed. Soil electrical conductivity (ECa) was measured with a contact sensor. The site was evaluated at the end of the corn season (April) and during forage production (October) using Landsat 5 images, remote sensing techniques and a geographic information system (GIS). Results showed that the normalized difference vegetation index (NDVI) was associated with ECa and soil parameters, indicating crop and pasture variations in the ICLS. Geostatistics and GIS were effective tools for collecting data regarding the spatial variability of soil and crop indicators, identifying variation trends in the data, and assisting data interpretation to determine adequate management strategies.

O conhecimento da variabilidade espacial das propriedades do solo e das culturas é importante para as tomadas de decisão sobre o manejo agrícola. Objetivou-se, neste trabalho, avaliar a variabilidade espacial de parâmetros químicos e físicos do solo e biofísicos de superfície de área cultivada com sorgo. O estudo foi conduzido em área de 12 ha de um Argissolo Vermelho Amarelo distrófico. A amostragem de solo georreferenciada e a medição da condutividade elétrica do solo foram realizadas antes do plantio do sorgo. As imagens do satélite Landsat 5 foram utilizadas para calcular os parâmetros biofísicos de superfície. Ferramentas de geoestatística foram utilizadas para se determinar e modelar a variabilidade espacial dos atributos em estudo em que os resultados mostraram que a densidade de amostragem adotada foi insuficiente para uma caracterização adequada da variabilidade espacial de parâmetros do solo. Ocorreu dependência espacial de grau, moderada a forte para CE e parâmetros biofísicos da superfície da imagem de satélite com alcances variando de 74,4 a 181,1 m; por outro lado, o sensoriamento remoto orbital também foi útil para o mapeamento da variabilidade espacial da cultura do sorgo e tem grande potencial para aplicação da Agricultura de Precisão.

The knowledge of spatial variability of soil and crop properties is useful for agricultural management decision making. The objective of this research was to evaluate the spatial variability of soil chemical and physical parameters and biophysical surface parameters of sorghum crop. The study was conducted in an area of 12 ha of a Typic Paleudult. Georrefered soil sampling and electrical conductivity (EC) of soil were conducted before sowing of sorghum. Landsat 5 imageries were used to establish the biophysical surface parameters. Geostatistics tool were used to determine and model the spatial variability of the attributes under study. Sampling density adopted was insufficient for an adequate characterization of the spatial variability of soil parameters. There was spatial dependence from moderate to strong degree for EC biophysical parameters with ranges varying from 74.4 to 181.1 m. Remote sensing was useful to show spatial variability of sorghum crop and has a great potential for the application of precision agriculture.

A condutividade elétrica é a capacidade que um material possui em conduzir corrente elétrica, e uma das suas utilidades na agricultura provém do fato de que a massa do solo com sua variabilidade na composição físico-química apresenta diferentes níveis de condutividade elétrica (CE). O objetivo do presente trabalho foi estudar o comportamento da CE no solo e avançar no entendimento dos fatores que regem seus níveis de variação e desenvolver sistemas que permitam a mensuração contínua da CE do solo para a geração de mapas. Construiu-se um sistema com várias configurações de mensuração da CE e, nas avaliações em campo, os resultados foram parcialmente satisfatórios. Num estudo detalhado utilizando apenas um sistema comercial para sua mensuração, obteve-se a indicação clara de que a CE responde às variações na textura do solo e em seus teores de umidade, o que demonstra o potencial que ela tem como ferramenta para facilitar e baratear o processo de obtenção de dados para a caracterização física dos solos.

The electric conductivity is the capacity of a material in driving electric current and one of its usefulness in the agriculture comes from the fact that the soil electrical conductivity (EC) varies with its intrinsic physicochemical variability. The objective of this work was to study the EC behavior and advance on the factors understanding that affects its variability, and develops systems for measuring and mapping EC. We built a system with several measurement configurations, and on the field tests the results were partially satisfactory. In a detailed study using only a commercial EC measuring equipment the results clearly indicated that EC relates with soil texture and moisture, and may represent an important and low price tool for collecting data and characterizing soil physical properties.