Knowledge of the spatial variability of soil properties and of forage yield is needed for informed use of soil inputs such as variable rate technology (VRT) for lime and fertilizers. The objective of this research was to map and evaluate the spatial variability of soil properties, yield, lime and fertilizer needs and economic return of an alfalfa pasture. The study was conducted in a 5.3 ha irrigated alfalfa pasture in Sao Carlos, SP, Brazil that was directly grazed and intensively managed in a 270-paddock rotational system. Alfalfa shoot dry matter yield was evaluated before grazing. Soil samples were collected at 0-0.2 m depth, and each sample represented a group of 2 or 3 paddocks. Apparent soil electrical conductivity (ECa) was measured with a contact sensor. The cost of producing 1 ha of alfalfa was estimated from the amount of lime and fertilizer needed and was then used to estimate the total cost of production for the dairy system. The alfalfa dry matter yield was used to simulate the pasture stocking rate, milk yield, gross revenue and net profit. The spatial variability of soil properties and site-specific liming and fertilizer needs were modeled using semi-variograms with VESPER software, the soil fertility information and economic return were modeled with SPRING software. The results showed that geostatistics and GIS were effective tools for revealing soil and pasture spatial variability and supporting management strategies. Soil nutrients were used to classify the soil spatial distribution map and design site-specific lime and fertilizer application maps. Spatial variation in forage and spatial estimates of stocking and milk yield are adequate pasture management tools. Spatial analyses of needs, forage availability and economic return are management tools for avoiding economic problems, as well as potential environmental problems, caused by unbalanced nutrient supplies and over-or under-grazing.

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.

RESUMO: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.PALAVRAS-CHAVE: agricultura de precisão, sensores, indicador qualitativo de solo. STUDIES ABOUT SOIL ELECTRICAL CONDUCTIVITY MEASUREMENTS ABSTRACT: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.KEYWORDS: precision agriculture, sensors, qualitative soil indicator. INTRODUÇÃOOs elevados níveis de produtividade agrícola estão associados ao uso intenso de insumos. Diante disto, há a necessidade de se desenvolverem sistemas que permitam racionalizar o uso de insumos e, consequentemente, os custos de produção e o impacto ambiental, e ao mesmo tempo incrementar a produção. Essa é a proposta da agricultura de precisão, conceito segundo o qual o gerenciamento da atividade agrícola é feito levando-se em consideração a variabilidade espacial e temporal das culturas e de seus fatores, o que exige, dentre outros, a geração intensificada de dados (ARAUJO et al., 2005; VIEIRA JUNIOR et al., 2006).A necessidade de caracterização espacial de fatores de planta e de solo tem levado ao surgimento de uma série de propostas e sistemas de sensoriamento e monitoramento; por exemplo, na tentativa de desenvolver técnicas de medida indireta de propriedades do solo, têm sido estudados sistemas ópticos, eletromagnéticos, eletroquímicos, mecânicos, fluxo de ar e acústicos (ADAMCHUK et al., 200...

A B S T R A C TThe 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.Variabilidade espacial de índices de vegetação e propriedades do solo em sistema de integração lavoura-pecuária R E S U M O 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.

The objective of this work was to evaluate the spatial and temporal variability of the dry matter yield of irrigated corn for silage, as well as its economic return. The study was conducted in an irrigated silage corn field of 18.9 ha in the municipality of São Carlos, in the state of São Paulo, Brazil. The spatial variability of the yield of three crop seasons, normalized yield indexes, production cost, profit, and soil electrical conductivity (EC) were modeled using semivariograms. Yield maps were obtained by kriging, and management zones were mapped based on average yield, normalized index, and EC. The results showed a structured spatial variability of corn yield, production cost, profit, and soil EC within the irrigated area. The adopted precision agriculture tools were useful to indicate zones of higher yield and economic return. The sequences of yield maps and the analysis of spatial and temporal variability allow the definition of management zones, and soil EC is positively related to corn yield.