The importance of understanding spatial variability of soils is connected to crop management planning. This understanding makes it possible to treat soil not as a uniform, but a variable entity, and it enables site-specific management to increase production efficiency, which is the target of precision agriculture. Questions remain as the optimum soil sampling interval needed to make site-specific fertilizer recommendations in Brazil. The objectives of this study were: i) to evaluate the spatial variability of the main attributes that influence fertilization recommendations, using georeferenced soil samples arranged in grid patterns of different resolutions; ii) to compare the spatial maps generated with those obtained with the standard sampling of 1 sample ha -1 , in order to verify the appropriateness of the spatial resolution. The attributes evaluated were phosphorus (P), potassium (K), organic matter (OM), base saturation (V%) and clay. Soil samples were collected in a 100 × 100 m georeferenced grid. Thinning was performed in order to create a grid with one sample every 2.07, 2.88, 3.75 and 7.20 ha. Geostatistical techniques, such as semivariogram and interpolation using kriging, were used to analyze the attributes at the different grid resolutions. This analysis was performed with the Vesper software package. The maps created by this method were compared using the kappa statistics. Additionally, correlation graphs were drawn by plotting the observed values against the estimated values using cross-validation. P, K and V%, a finer sampling resolution than the one using 1 sample ha -1 is required, while for OM and clay coarser resolutions of one sample every two and three hectares, respectively, may be acceptable. Key words: soil attributes, grid sampling, kriging, cross-validation, kappa statistic Tamanho ideal em grades de amostragem de solos para aplicação em taxa variável em manejo localizado RESUMO: A importância de compreender a variabilidade espacial do solo está conectada ao planejamento do manejo das culturas. Este entendimento faz com que seja possível tratar o solo não como uma entidade uniforme, mas variável, e permite o gerenciamento de sítios específicos para aumentar a eficiência de produção, que é o objetivo da agricultura de precisão. Questões relacionadas com a otimização do intervalo de amostragem do solo se faz necessário para a realização das recomendações de adubações no Brasil. Os objetivos deste estudo foram: i) avaliar a variabilidade espacial dos principais atributos que influenciam as recomendações de adubação, usando amostras de solos georreferenciadas dispostas em padrões de grades de diferentes resoluções; ii) comparar os mapas espaciais gerados com o mapa padrão obtido com amostragem de 1 amostra ha -1 , a fim de verificar a adequação da resolução espacial. Os atributos avaliados foram fósforo (P), potássio (K), matéria orgânica (MO), saturação por bases (V%) e argila. As amostras de solos foram coletadas numa grade de 100 × 100 m e georreferenciadas. Um desbaste foi ...

O objetivo deste trabalho foi avaliar, com um sensor ótico ativo, o comportamento do índice de vegetação por diferença normalizada (NDVI - "normalized difference vegetation index"), nas culturas de trigo, triticale, cevada e milho. Cinco experimentos foram conduzidos no Paraná e São Paulo, com variação de classes de solo, doses e fontes de N, e variedades de trigo. As seguintes variáveis foram avaliadas: NDVI, teor de N foliar, matéria seca e produtividade das culturas. Análises de regressões foram realizadas entre as doses de N aplicadas e NDVI, teor de N foliar, matéria seca e produtividade. Análises de correlação entre as variáveis foram realizadas. O trigo, triticale e cevada apresentaram resposta às aplicações de doses crescentes de N, pelo aumento nas leituras do NDVI, no teor de N foliar e na produtividade. Medido pelo sensor ótico ativo utilizado, o NDVI apresenta alto potencial para manejo do N nas culturas do trigo, triticale e cevada, e baixo potencial para a cultura do milho. Há interferência das variedades de trigo nas leituras do sensor ótico ativo.

RESUMOTécnicas de agricultura de precisão são alternativas para otimizar a utilização de insumos, dentre eles o nitrogênio. O presente trabalho teve como objetivo verificar a possibilidade de uso de um sensor ótico ativo comercial na cultura da cana-de-açúcar, verificando sua capacidade em identificar a resposta da cultura a diferentes doses de nitrogênio (N). Para tanto um experimento em blocos ao acaso foi instalado em área experimental de cana-de-açúcar de terceiro corte, colhida mecanicamente, com diferentes doses de N (0, 50, 100, 150 e 200 kg ha -1 ) e quatro repetições. Aos 30, 60 e 90 dias após o corte (DAC) realizou-se a mensuração do NDVI (índice de vegetação por diferença normalizada) a partir do sensor ótico. Não se obteve resposta do NDVI mensurado aos 30 e 60 DAC, porém aos 90 DAC se verificou que o sensor foi capaz de diferenciar as doses de N aplicadas, correlacionando-se positivamente com a produtividade final de colmos obtida. Este trabalho dá subsídios a trabalhos de mesma natureza que visem a gestão da adubação nitrogenada em cana-de-açúcar a partir de sensores óticos.Palavras-chave: agricultura de precisão, sensoriamento remoto, NDVI Capability of an optical sensor in verifying the sugarcane response to nitrogen rates ABSTRACT Techniques of precision agriculture are alternatives to optimize the use of inputs, among them nitrogen. The present work had as its objective to verify the possibility of use of a commercial optical sensor in sugarcane, verifying its capability in identification of the crop response to different nitrogen (N) rates. An experiment was installed in randomized blocks in an experimental area with third sugarcane ratoon, harvested mechanically, with different N rates (0, 50, 100, 150 and 200 kg ha -1 ) and four repetitions. At 30, 60 and 90 days after the harvest (DAH) the measuring of NDVI (normalized difference vegetation index) was accomplished starting from the optical sensor. No response was verified of NDVI on measurements at the 30 and 60 DAH, however at 90 DAH the sensor was capable to differentiate the doses of applied N, positively correlated with the sugarcane final production. This work gives subsidies to studies of same nature that seek the management of the nitrogen fertilization in sugarcane using optical sensor.

Agricultural residual biomass is an important source of energy, and its production and quality vary according to the crop management. This study aimed to assess the effects of plant distribution and nitrogen fertilization on the energy production potential of the biomass of maize cultivated under no tillage. The field experiment was installed in southeast Brazil using five nitrogen rates (0, 60, 120, 180, and 240 kg ha -1 ) and two inter-row spacings (0.4 and 0.8 m). Grain yield, residual biomass productivity, and bioenergy potential in different parts of the plant (grain, stalk+leaf, husk, and cob) were assessed. No change in grain yield was observed using narrow row spacing. Stalk+leaf and husk productivity was higher using 0.8 m than using 0.4 m of inter-row spacing. Nitrogen application resulted in increased grain yield and biomass productivity. Nitrogen influences the bioenergy potential by increasing the biomass and calorific value. Application of the maximum nitrogen fertilization rate is recommended for grain yield considering the use of only the husk and cob can generate 2712 kWh ha -1 of bioenergy.Index terms: Renewable energy; Zea Mays (L.); calorific value; electricity; macronutrients. RESUMOA biomassa residual agrícola é uma importante fonte de energia e sua produção e qualidade varia com o manejo das lavouras. O objetivo deste estudo foi avaliar o efeito da distribuição de plantas e da adubação nitrogenada sobre o potencial de produção de energia da biomassa do milho cultivado sob sistema de plantio direto. O experimento de campo foi instalado no sudeste do Brasil, com cinco doses de nitrogênio (0, 60, 120, 180 e 240 kg ha de nitrogênio, taxa máxima para o rendimento de grãos, e considerando apenas o uso de palha da espiga e sabugo, é possível gerar 2712 kWh ha -1 de bioenergia.Termos para indexação: Energia renovável; Zea Mays (L.); valor calorífico; eletricidade; macronutrientes.

No abstract

Active optical sensors are a new approach for site specific nitrogen management on real time and they have been successfully used on grain crops. This work consisted in evaluating the behavior of the Normalized Difference Vegetation Index (NDVI) using a commercial active optical sensor on 28 sugarcane varieties, as well as analyzing the temporal behavior of this index for each variety throughout the initial 150 days of their productive cycle. The NDVI data was collected with 90, 120 and 150 days after planting (DAP). A descriptive statistical analysis of the data was performed and a Tukey test was applied to contrast the NDVI means. Results indicated that the varieties interfere in the NDVI readings and, in general, the readings with 90 DAP were different from those with 120 and 150 DAP, tending to stabilize along time for each variety.Keywords: Precision Agriculture, NDVI, Remote Sensing. RESUMOSensores óticos ativos são uma nova opção para o manejo da aplicação localizada de nitrogênio em tempo real e têm sido empregados com sucesso em culturas de grãos. Este trabalho consistiu em avaliar o comportamento do NDVI (Normalized Difference Vegetation Index) obtido com um sensor ótico ativo comercial, em 28 variedades de cana-de-açúcar, assim como analisar o comportamento temporal deste índice para as diferentes variedades ao longo dos primeiros 150 dias de seu ciclo. Os dados do NDVI foram coletados longo dos primeiros 150 dias de seu ciclo.

A soja sempre se destacou pela sua importância econômica no cenário agrícola nacional tendo sido observado aumento do seu cultivo em todo o território brasileiro. Com o uso crescente da agricultura de precisão (AP) é de suma importância entender a variabilidade das variáveis agronômicas. Atualmente, sensores espectrais em nível terrestre vêm sendo utilizados para estabelecer relações entre as respostas espectrais e parâmetros de crescimento da cultura. Isso é possível por meio da leitura dos índices de vegetação, como o Índice de Vegetação da Diferença Normalizada utilizando a banda verde (GNDVI). Este estudo foi conduzido entre outubro de 2008 e abril de 2009, em Ponta Grossa-PR, com o objetivo de avaliar a resposta espectral da cultura da soja por meio do GNDVI e sua correlação com algumas variáveis agronômicas, como: produtividade de grãos, produtividade de massa seca, densidade de plantas e altura de plantas. Leituras do GNDVI foram realizadas em seis estádios fenológicos (EF) utilizando o sensor óptico ativo Crop Circle. Análises de regressão foram utilizadas para determinar quais variáveis agronômicas estabeleciam relação com o GNDVI. O GNDVI na cultura da soja estabeleceu correlações significativas apenas com a produtividade de grãos e a produtividade de MS no EF V9. Assim, para se estabelecer a correlação do GNDVI com essas variáveis recomenda-se que as leituras sejam realizadas nesse EF.

The intense and successive use of mechanization in modern cropping systems has increased soil compaction under no-till areas. In this study, we aimed to assess the performance of a fixed shank coupled with a seeder for the mitigation of soil compaction induced by machinery traffic as an efficient alternative to replacing the chiseling and subsoiling operations in no-till areas. We evaluated a long-term experiment conducted in clay loam (Rhodic Haplustox) soil in southern Brazil. The experiment was conducted under a randomized block design, whose treatments consisted of three wheel-traffic intensities: 0 wheel-traffic (0 WT), 14 wheel-traffic (14 WT), and 28 wheel-traffic (28 WT), combined with four soil tillage mechanical interventions under a no-till field: no-till (NT), no-till with a fixed shank (NT + FS), soil chiseling (SC), and soil subsoiling (SS). The soil physical attributes evaluated were the soil penetration resistance (SPR), macroporosity (MaP), microporosity (MiP), total porosity (TP), bulk density (BD), field-saturated hydraulic conductivity (Kfs), S index, and plant-available water capacity (PAWC). In addition, three critical soil physical functions were evaluated by using a soil physical quality index (SPQI). The results showed that SPR was sensitive to soil compaction and captured differences among the mechanical intervention methods. Machinery traffic caused soil compaction, increasing SPR and reducing PAWC. Soil chiseling and subsoiling promoted lower BD, a higher TP, MaP, Kfs, and higher S index at the 0.05–0.15 m soil layer. Based on the SPQI, no changes were detected in the soil physical functions between NT and NT + FS. On the other hand, SC and SS enhanced soil physical functioning by 10%. We concluded that a 15-cm deep fixed shank could not mitigate the soil compaction induced by machinery traffic at the seeder operation. Therefore, this method is less effective in improving the soil’s physical environment than chiseling and subsoiling operations. Finally, we encourage monitoring the persistence of these benefits on the soil over the subsequent crop seasons and in years with an intense water deficit along with the crop cycle.