ABSTRACT Current procedures for determining soil organic carbon (SOC) content are costly, time-consuming, and generate polluting chemical waste. Therefore, developing new protocols using aerial and orbital remote sensing and diffuse reflectance spectroscopy (DRS) for digitally mapping the stock of soil organic carbon (CS) is essential for promoting actions of research and monitoring SOC in Brazilian soils. Given this, three areas of commercial plots in the region of the Middle North of Mato Grosso were studied, where sampling was carried out for the determination of SOC in the layer from 0 to 30 cm, evaluated by the dry combustion method and estimated through DRS in the visible to near -infrared region - Vis-NIR-SWIR/350-2500 nm). To obtain the images by aerial remote sensing, the Carcará II® Unmanned Aerial Vehicle was used, with a MicaSense® multispectral camera (RGB + NIR + RedEdge) attached. The orbital sensors used were the Sentinel 2® and Planet® satellites. This study showed that soil carbon stock values could be predicted using different modeling approaches based on field and laboratory spectral measurements. Predictive models to estimate SOC can be established using remote and near sensing, thus allowing a better understanding of spatial patterns of SOC in crop fields.

RESUMO Os procedimentos atuais de determinação do conteúdo de carbono orgânico do solo (COS) são onerosos, demorados e geram resíduos químicos poluentes. Por isso, o desenvolvimento de novos protocolos utilizando o sensoriamento remoto aéreo, orbital e a espectroscopia de refletância difusa (ERD) para o mapeamento digital do estoque de carbono orgânico do solo (EC) são imprescindíveis para o fomento de ações de pesquisa e monitoramento do COS nos solos brasileiros. Diante disso, foram estudadas três áreas de talhões comerciais na região do Meio Norte de Mato Grosso onde realizou-se a amostragem para a determinação de COS na camada de 0 a 30 cm, avaliado pelo método de combustão via seca e estimado através da ERD na região do visível ao infravermelho-próximo - Vis-NIR-SWIR/350-2500 nm) . Para obtenção das imagens por sensoriamento remoto aéreo, foi utilizado o Veículo Aéreo Não Tripulado Carcará II®, com uma câmera multiespectal (RGB + NIR + RedEdge) da marca MicaSense® acoplada. Os sensores orbitais utilizados foram o satélite Sentinel 2® e Planet®. Este estudo mostrou que os valores do estoque de carbono do solo podem ser preditos usando diferentes abordagens de modelagem com base em medições espectrais de campo e laboratório. Modelos preditivos para estimar o COS podem ser estabelecidos usando sensoriamento remoto e próximo, permitindo assim uma melhor compreensão dos padrões espaciais do COS nos campos de cultivo.

RESUMO O entendimento da suscetibilidade de solos à erosão é crucial para o planejamento de uso da terra visando uma agricultura sustentável. O estudo teve como objetivo determinar a variabilidade espacial do potencial natural de erosão para o Estado de Mato Grosso, um importante centro agrícola do Brasil. O potencial natural de erosão foi calculado usando a Equação Universal de Perda de Solo, que considera a erosividade, erodibilidade e o fator topográfico. Para cada um desses três fatores foi criado um mapa em formato raster, que foi combinado em um Sistema de Informação Geográfica e usado para criar o mapa de potencial natural de erosão. O mapa foi, então, utilizado para separar classes do potencial natural de erosão para o Estado de Mato Grosso. O Estado predominantemente apresentou níveis médios de potencial natural de erosão (58,38% da área), seguido por altos (21,67%) e baixos (19,57%) níveis. As áreas de baixo potencial natural de erosão estão predominantemente localizadas nas partes mais planas do Estado. O fator topográfico apresentou forte correlação com o potencial natural de erosão, sendo um importante componente para auxiliar o planejamento do uso da terra e práticas de conservação do solo. Regiões consideradas com maiores potenciais naturais de erosão são mais comuns nas macrorregiões noroeste (46,69% da área), norte (32,7%) e oeste (30,05%).

ABSTRACT Understanding the susceptibility of soils to erosion is crucial for planning land use towards sustainable agriculture. This study aimed to determine the spatial variability of natural erosion potential for the state of Mato Grosso, an important agricultural center of Brazil. Natural erosion potential was calculated using the Universal Soil Loss Equation, which accounts for erosivity, erodibility, and the topographic factor. For each of these three factors, a map was generated in raster format that was combined into a Geographic Information System and used to create a map of natural erosion potential. This map was then used to separate classes of natural erosion potential for the state of Mato Grosso. The state predominantly has medium levels of natural erosion potential (58.38% in area), followed by high (21.67%) and low (19.57%) levels. Areas of low natural erosion potential are predominantly located in the flatter sections of the state. The topographic factor was strongly correlated with natural erosion potential. It is an important component to support land use planning and soil conservation practices. Regions considered to have high natural erosion potential are most commonly in the northwest (46.69% in area), north (32.7%), and west (30.05%) macro-regions.