Spatial variation and area definition of nutrient extraction by Marandu grass biomass / Variação espacial e definição de zonas de extração de nutrientes pela fitomassa do capim-Marandu

O objetivo foi quantificar, descrever e identificar zonas de extração de nutrientes pela fitomassa da Brachiaria brazantha cv. Marandu em sistemas de integração floresta-pasto em região de transição Cerrado-Amazônia sobre Neossolo Quartzarênico Órtico típico, por meio de técnicas de geoestatística, de análise de componentes principais e da lógica de agrupamento não hierárquica de fuzzy k-médias. As avaliações foram realizadas em dois sistemas de integração floresta-pasto originários da associação de Brachiaria brizantha cv. Marandu e vegetação nativa raleada com 50% e 75% (IFP-I e IFP-II, respectivamente) de sombreamento e em pastagem de Brachiaria brizantha cv. Marandu em monocultivo. Para cada tratamento foi demarcada uma área de 4.000 m² (40 x 100 m) que continham 32 pontos de coleta dispostos em malha de 4 x 25 m. Em cada ponto previamente marcado nos tratamentos avaliados se estimou as taxas de alongamento de lâminas foliares, senescência foliar e de alongamento de colmo. Ao final de cada ciclo produtivo foram determinados nas lâminas foliares e no colmo os teores de nutrientes (N, P, K, Ca e Mg). A extração de nutrientes foi calculada em função das taxas de produção bruta de forragem, de acúmulo de forragem e de folhas. Zonas de extração de nutrientes minerais pela fitomassa da Brachiaria brizantha cv. Marandu são definidas utilizando-se técnicas de geoestatística, de análise de componentes principais e da lógica de agrupamento não hierárquica de fuzzy k-médias. Assim o uso desses procedimentos é viável na definição e delimitação de zonas homogêneas dentro e entre os sistemas de produção de gramínea estudados.(AU)

The present study aimed to quantify, describe and identify areas of nutrient extraction by Brachiaria brizantha cv. Marandu biomass in integrated forest-pasture systems from a Cerrado-Amazon transition region with Typic Quartzipsamment soil by using geostatistical techniques, principal components analysis and non-hierarchical fuzzy k-means clustering. The evaluations were conducted in two integrated forest-pasture systems from an association with Brachiaria brizantha cv. Marandu and native vegetation thinned with 50% and 75% (integrated forest production-I (IFP-I) and IFP-II, respectively) shading and in Brachiaria brizantha cv. Marandu monoculture. For each treatment, an area of 4,000 m² (40 x 100 m) was demarcated containing 32 collection points arranged in a 4 x 25 m mesh. At each point, the rates of leaf elongation, senescence and stem elongation were estimated. At the end of each production cycle, the nutrient content (N, P, K, Ca and Mg) was determined in the leaf blades and stem. The nutrient uptake was calculated according to the rates of gross forage production, forage accumulation and leaf accumulation. The nutrient extraction zones of Brachiaria brizantha cv. Marandu biomass were defined using geostatistical techniques, principal components analysis and non-hierarchical fuzzy k-means clustering. Thus, the use of these procedures is feasible for the definition and delimitation of homogeneous zones within and between the pasture production systems studied.(AU)

Integrating forest-pasture: Spatial analysis and delineation of zones of litter production and nutrient return / Integração floresta-pasto: análise espacial e delineamento de zonas de produção de serapilheira e retorno de nutrientes

This study aimed to quantify, describe, and identify plant litter production and nutrient accumulation zones in different forest-pasture integration (FPI) systems and forest strata of the Cerrado-Amazon transition on typical orthic Quartzarenic Neosol using spatial analysis, principal component analysis, and non-hierarchical fuzzy k-mean clustering logic techniques. The evaluations were performed at two FPI systems comprising a combination of Brachiaria brizantha cv. Marandu and thinned native vegetation with 50 and 75% (FPI-I and FPI-II, respectively) shade in an original thinned forest (NFI) and in an original intact forest (NF-II) with 80 and 95% shade, respectively. An area of 4,000 m² (40 x 100 m) that contained 32 sampling points arranged in a 4 x 25 m grid was demarcated for each treatment. Plant litter was collected using 32 collectors installed at equidistant points. Twelve nylon bags were placed on the soil surface at each point to evaluate the plant litter decomposition, totaling 384 bags per treatment. It was possible to quantify, describe, and define plant litter production and nutrient accumulation zones in different FPI systems and forest strata of the Cerrado-Amazon transition on orthic Quartzarenic Neosol using geostatistical analysis, principal components, and non-hierarchical fuzzy k-mean clustering logic procedures.(AU)

O objetivo foi quantificar, descrever e identificar zonas de produção de serapilheira e acúmulo de nutrientes em diferentes sistemas de integração floresta-pasto e estratos de floresta de transição Cerrado-Amazônia sobre Neossolo Quartzarênico Órtico típico, utilizando técnicas de análise espacial, de análise de componentes principais e da lógica de agrupamento não hierárquica de fuzzy k-médias. As avaliações foram realizadas em dois sistemas de integração floresta-pasto originários da associação de Brachiaria brizantha cv. Marandu e vegetação nativa raleada com 50% e 75% (IFP-I e IFP-II, respectivamente) de sombreamento numa floresta original raleado (FN-I) e em floresta original intacta (FN-II) com 80% e 95% de sombreamento, respectivamente. Para cada tratamento foi demarcada uma área de 4.000 m² (40 x 100 m) que continham 32 pontos de coleta dispostos em malha de 4 x 25 m. A serapilheira foi coletada por meio da instalação nos pontos equidistantes de 32 coletores. Para avaliar a decomposição da serapilheira foram distribuídas 12 sacolas de náilon na superfície do solo em cada ponto, totalizando 384 sacolas por tratamento. É demonstrado que é possível quantificar, descrever e definir zonas de produção de serapilheira e acúmulo de nutrientes em diferentes sistemas de integração floresta-pasto e estratos de floresta de transição Cerrado-Amazônia sobre Neossolo Quartzarênico Órtico, utilizandoos procedimentos de análise geoestatística, de componentes principais e da lógica de agrupamento não hierárquica de fuzzy k-médias.(AU)

Integrating forest-pasture: Spatial analysis and delineation of zones of litter production and nutrient return / Integração floresta-pasto: análise espacial e delineamento de zonas de produção de serapilheira e retorno de nutrientes

This study aimed to quantify, describe, and identify plant litter production and nutrient accumulation zones in different forest-pasture integration (FPI) systems and forest strata of the Cerrado-Amazon transition on typical orthic Quartzarenic Neosol using spatial analysis, principal component analysis, and non-hierarchical fuzzy k-mean clustering logic techniques. The evaluations were performed at two FPI systems comprising a combination of Brachiaria brizantha cv. Marandu and thinned native vegetation with 50 and 75% (FPI-I and FPI-II, respectively) shade in an original thinned forest (NFI) and in an original intact forest (NF-II) with 80 and 95% shade, respectively. An area of 4,000 m² (40 x 100 m) that contained 32 sampling points arranged in a 4 x 25 m grid was demarcated for each treatment. Plant litter was collected using 32 collectors installed at equidistant points. Twelve nylon bags were placed on the soil surface at each point to evaluate the plant litter decomposition, totaling 384 bags per treatment. It was possible to quantify, describe, and define plant litter production and nutrient accumulation zones in different FPI systems and forest strata of the Cerrado-Amazon transition on orthic Quartzarenic Neosol using geostatistical analysis, principal components, and non-hierarchical fuzzy k-mean clustering logic procedures.

O objetivo foi quantificar, descrever e identificar zonas de produção de serapilheira e acúmulo de nutrientes em diferentes sistemas de integração floresta-pasto e estratos de floresta de transição Cerrado-Amazônia sobre Neossolo Quartzarênico Órtico típico, utilizando técnicas de análise espacial, de análise de componentes principais e da lógica de agrupamento não hierárquica de fuzzy k-médias. As avaliações foram realizadas em dois sistemas de integração floresta-pasto originários da associação de Brachiaria brizantha cv. Marandu e vegetação nativa raleada com 50% e 75% (IFP-I e IFP-II, respectivamente) de sombreamento numa floresta original raleado (FN-I) e em floresta original intacta (FN-II) com 80% e 95% de sombreamento, respectivamente. Para cada tratamento foi demarcada uma área de 4.000 m² (40 x 100 m) que continham 32 pontos de coleta dispostos em malha de 4 x 25 m. A serapilheira foi coletada por meio da instalação nos pontos equidistantes de 32 coletores. Para avaliar a decomposição da serapilheira foram distribuídas 12 sacolas de náilon na superfície do solo em cada ponto, totalizando 384 sacolas por tratamento. É demonstrado que é possível quantificar, descrever e definir zonas de produção de serapilheira e acúmulo de nutrientes em diferentes sistemas de integração floresta-pasto e estratos de floresta de transição Cerrado-Amazônia sobre Neossolo Quartzarênico Órtico, utilizandoos procedimentos de análise geoestatística, de componentes principais e da lógica de agrupamento não hierárquica de fuzzy k-médias.

Dependência espacial em levantamentos do estoque de carbono em áreas de pastagens de Brachiaria brizantha cv. Marandu / Spatial dependence in surveys of carbon storage in grassland areas of Brachiaria brizantha, Marandu grass

Foi conduzido um estudo utilizando análise de semivariogramas para quantificar a autocorrelação espacial dos estoques de carbono (EC) no solo, biomassa da gramínea e das plantas daninhas em três parcelas experimentais de pastagens de Brachiaria brizantha cv. Marandu com níveis baixo, médio e alto de degradação, cultivadas em Neossolo Quartzarênico Órtico. As coletas das plantas e do solo foram realizadas em malha de amostragem regular com distâncias de 5 x 5 m em área de 900 m². Os EC das pastagens foram submetidos às analises de estatística descritiva, ao teste não-paramétrico de Kruskal-Wallis ao nível de 5% de significância, ao estudo geoestatístico e interpolação por krigagem ordinária. A variabilidade espacial do EC foi observada dentro e entre as pastagens de capim-Marandu com níveis baixo, médio e alto de degradação. A pastagem de capim-Marandu com nível baixo de degradação teve menor continuidade espacial, por apresentar menores alcances no EC, na biomassa da gramínea e na biomassa total (gramínea + plantas daninhas), no solo e no sistema solo x pastagem (solo + biomassa total). A grade de 5 x 5 m foi adequada para caracterizar a variabilidade espacial de pastagens de capim-Marandu com níveis de degradação baixo e alto. Área de pastagem de capim-Marandu com grau médio de degradação apresenta coeficientes de variação altos entre os valores EC; o que comprometeu a modelagem espacial que também pode ter ocorrido devido ao baixo número de amostras realizadas (n=36). Assim, pontos de amostragem menores que 5 m podem melhorar a precisão dos ajustes dos semivariogramas.

A study was carried using semivariogram analysis to quantify spatial autocorrelation of carbon stock (CS) in soil, grass and weed species biomass in pastures of Brachiaria brizantha, Marandu grass with low, medium and high degradation, and grown an entisol. The sampling of plants and soil were carried out in regular grid with distances of 5x5 m in an area of 900 m². Grassland CS was assessed through descriptive statistics, comparison of averages through the test Kruskal-Wallis at 5% level of significance, geostatistics and ordinary kriging analysis. The spatial variability of CS was observed within and between pastures with low, medium and high degradation. Pastures with low levels of degradation had less spatial continuity due to smaller ranges in CS in grass biomass and total biomass (grass + weed species), in soil carbon and soil versus grass (total biomass + soil). The grid of 5x5 m was adequate to characterize the spatial variability of pasture with low and high levels of degradation. Areas of Marandu grass with average degree of degradation has high coefficients of variation (CV) between the CS values, which negative by affected the spatial modeling. High CV may also be due to the low number of samples taken (n = 36). Sampling points in grid lower than 5 m can improve the accuracy of the adjustment of semivariograms.

Análise espacial de parâmetros da fertilidade do solo em região de ecótono sob diferentes usos e manejos / Spatial analysis of parameters of soil fertility in an ecotone under different uses and management

Em regiões de ecótono as características químicas do solo apresentam uma ampla variação, resultante da interrelação entre os fatores de formação, cobertura vegetal e uso. O objetivo do presente estudo foi avaliar a variabilidade espacial de atributos químicos de Neossolo Quartzarênico Órtico típico na zona de transição entre o Bioma Cerrado e o Amazônico sob diferentes formas de uso e manejo (floresta, capoeira, solo desnudo, cultura agrícola, pastagem e cerradão) na região de Araguaína (TO). Previamente a implantação do experimento foram realizadas amostragens de solo em uma malha irregular com área de 26,08 ha, na profundidade de 0 a 20 cm para determinação dos teores de matéria orgânica (M.O.), P, K+, Ca2+, Mg2+ e os valores de pH, Soma de bases (SB), capacidade de troca de cátions (CTCpH 7,0), capacidade de troca de cátions efetiva (CTCe), saturação por base (V%) e saturação por alumínio (m%). Os dados obtidos de cada um dos atributos químicos do solo foram submetidos à analises de estatística descritiva, à comparação de média pelo teste de Tukey ao nível de 5% de significância, ao estudo geoestatístico e interpolação por krigagem. Os alcances de dependência espacial dos atributos químicos M.O. Al3+, K+, Mg2+, SB e CTCe do solo foram maiores que os demais (pH, P, Ca2+, CTCpH 7, V% e m%), indicando que esses apresentam maior descontinuidade na distribuição espacial em Neossolo Quartzarênico Órtico típico sob três formas de uso agrícola e de três coberturas vegetais de zona de transição Cerrado-Amazônia. As estratégias de manejo de correção e fertilização mineral em região de ecótono podem ser montadas em função das representações dos estudos geoestatísticos e de interpolações por krigagem nas zonas mais homogêneas.

In regions of ecotone soil chemical properties show a wide variation, resulting from the interplay between the factors of formation, vegetation cover and use. The aim of this study was to evaluate the spatial variability of chemical attributes of a Entisol transition zone between the Savannah and Amazonian biome in different forms of land use and management (forest, scrub, bare soil, crop, pasture and savanna) in the region of Araguaína city (TO). Samples were ground in an irregular mesh in an area of 26.08 ha, the depth of 0 to 20 cm to determine the levels of organic matter, P, K+, Ca2+, Mg2+ and pH, sum of bases, CECpH 7, CECe, V%, m%. The soil chemical properties were analyzed using descriptive statistics, comparison of average by Tukey test at 5% significance to the study and geostatistical kriging. The ranges of spatial dependence of the chemical organic matter, Al3+, K+, Mg2+, and SB, CECe soil were higher than the others (pH, P, Ca2+, CECpH 7, V%, m%), indicating that these are more discontinuity in the spatial distribution in Entisol three forms of agricultural use and vegetation cover three of the transition Savannah-Amazon. Thus, management strategies of correction and mineral fertilizers in an ecotone can be fitted according to the representations of studies and geostatistical kriging interpolation in homogeneous areas.

Spatial variation and area definition of nutrient extraction by Marandu grass biomass / Variação espacial e definição de zonas de extração de nutrientes pela fitomassa do capim-Marandu

O objetivo foi quantificar, descrever e identificar zonas de extração de nutrientes pela fitomassa da Brachiaria brazantha cv. Marandu em sistemas de integração floresta-pasto em região de transição Cerrado-Amazônia sobre Neossolo Quartzarênico Órtico típico, por meio de técnicas de geoestatística, de análise de componentes principais e da lógica de agrupamento não hierárquica de fuzzy k-médias. As avaliações foram realizadas em dois sistemas de integração floresta-pasto originários da associação de Brachiaria brizantha cv. Marandu e vegetação nativa raleada com 50% e 75% (IFP-I e IFP-II, respectivamente) de sombreamento e em pastagem de Brachiaria brizantha cv. Marandu em monocultivo. Para cada tratamento foi demarcada uma área de 4.000 m² (40 x 100 m) que continham 32 pontos de coleta dispostos em malha de 4 x 25 m. Em cada ponto previamente marcado nos tratamentos avaliados se estimou as taxas de alongamento de lâminas foliares, senescência foliar e de alongamento de colmo. Ao final de cada ciclo produtivo foram determinados nas lâminas foliares e no colmo os teores de nutrientes (N, P, K, Ca e Mg). A extração de nutrientes foi calculada em função das taxas de produção bruta de forragem, de acúmulo de forragem e de folhas. Zonas de extração de nutrientes minerais pela fitomassa da Brachiaria brizantha cv. Marandu são definidas utilizando-se técnicas de geoestatística, de análise de componentes principais e da lógica de agrupamento não hierárquica de fuzzy k-médias. Assim o uso desses procedimentos é viável na definição e delimitação de zonas homogêneas dentro e entre os sistemas de produção de gramínea estudados.

The present study aimed to quantify, describe and identify areas of nutrient extraction by Brachiaria brizantha cv. Marandu biomass in integrated forest-pasture systems from a Cerrado-Amazon transition region with Typic Quartzipsamment soil by using geostatistical techniques, principal components analysis and non-hierarchical fuzzy k-means clustering. The evaluations were conducted in two integrated forest-pasture systems from an association with Brachiaria brizantha cv. Marandu and native vegetation thinned with 50% and 75% (integrated forest production-I (IFP-I) and IFP-II, respectively) shading and in Brachiaria brizantha cv. Marandu monoculture. For each treatment, an area of 4,000 m² (40 x 100 m) was demarcated containing 32 collection points arranged in a 4 x 25 m mesh. At each point, the rates of leaf elongation, senescence and stem elongation were estimated. At the end of each production cycle, the nutrient content (N, P, K, Ca and Mg) was determined in the leaf blades and stem. The nutrient uptake was calculated according to the rates of gross forage production, forage accumulation and leaf accumulation. The nutrient extraction zones of Brachiaria brizantha cv. Marandu biomass were defined using geostatistical techniques, principal components analysis and non-hierarchical fuzzy k-means clustering. Thus, the use of these procedures is feasible for the definition and delimitation of homogeneous zones within and between the pasture production systems studied.

Cultivares de cana-de-açucar em solos da região norte do estado do tocantins

RESUMO CULTIVARES DE CANA-DE-AÇÚCAR EM SOLOS DA REGIÃO NORTE DO ESTADO DO TOCANTINS, BRASIL A cana-de-açúcar (Saccharum officinarum) é uma cultura que apresenta vantagens relacionadas à rusticidade, capacidade de adaptação às diversas condições edafoclimáticas, à facilidade de manejo, a boa capacidade de rebrota, alto rendimento e utilização. O presente trabalho teve como objetivo avaliar cultivares de cana-de–açúcar em duas classes de solos na Região Norte do Estado do Tocantins, Brasil. O delineamento experimental utilizado foi em blocos casualizados em duas áreas experimentais (Argissolo Vermelho Eutroférrico e Neossolo Quatzarênico Distrófico), em cada área foi colocado um fatorial 5x2, com 4 repetições. Sendo cinco cultivares (RB835486, RB855536, RB855113, SP791011, IAC862480) e duas doses de N (60 e 120 kg N ha-1). As avaliações foram realizadas em um intervalo médio de 30 dias, totalizando sete avaliações para estatura média das plantas e número de perfilhos, cinco para diâmetro de colmos e quatro avaliações para acúmulo de massa seca. As cultivares estudadas apresentaram a mesma tendência de crescimento e desenvolvimento com relação aos seguintes índices: evolução do acúmulo da massa seca, para análise destrutiva de plantas, e estatura média, perfilhamento e diâmetro médio de colmos, para análise não destrutiva. Em relação à produção de massa seca, a cultivar RB855536, apresentou maior produção aos 232 dias após plantio (DAP) na área experimental do Argissolo Vermelho Eutroférrico. No Neossolo Quartzarênico Distrófico, o destaque foi a cultivar IAC862480, que apresentou taxas de acúmulo superior em todas as épocas de desenvolvimento avaliadas. As cultivares e as características do solo influenciam diretamente na produtividade e desenvolvimento da cana-de-açúcar