Orientador: Morel de Passos e Carvalho / Banca: Marcelo Andreotti / Banca: Célia Regina Lopes Zimback / Resumo: O arroz é uma das fontes básicas de alimentação da humanidade. No processo de modernização e racionalização da agricultura brasileira, o uso de adubação adequada constitui um fator importante para o aumento da produtividade das culturas, redução dos custos de produção, maior retorno econômico para os produtores e redução do risco de degradação do meio ambiente. Assim, durante o ano agrícola 2009/2010, no município de Selvíria (MS), no Cerrado Brasileiro, foram estudados os atributos do arroz de terras e os atributos químicos de um LATOSSOLO VERMELHO Distroférrico sob sistema plantio direto, irrigado por pivô central. O objetivo foi selecionar entre os atributos pesquisados, aquele com a melhor correlação, linear e espacial, para explicar a variabilidade da produtividade do arroz de terras altas. Foi instalada a malha geoestatística, para a coleta de dados do solo e da planta, com 120 pontos amostrais, numa área de 3,0 ha e declive homogêneo de 0,055 m m-1. Do ponto de vista linear, o número de espiguetas viáveis por panícula apresentou correlação potencial direta com a produtividade de grãos de arroz. Entretanto, do ponto de vista espacial, o teor da matéria orgânica do solo, quando avaliada na camada 0,10 - 0,20 m, apresentou-se como indicador da produtividade de grãos de arroz. Dessa forma, visando-se auxiliar futuros trabalhos voltados à agricultura de precisão, os quais venham a utilizar os mesmos atributos que os do presente, os valores dos alcances da dependência espacial a serem empregados deverão estar compreendidos entre 40,2 e 181,2 metros / Abstract: The rice is one of the basic sources of the humanity's feeding. In the modernization process and rationalization of the Brazilian agriculture, the use of appropriate fertilization constitutes an important factor for the increase of the yield crop, reduction of the production costs, larger economical return for the producers and reduction of the risk of degradation of the environment. Like this, during the agricultural year 2009/2010, in Selvíria County, Mato Grosso do Sul State, in the Brazilian Savannah, they were studied the attributes of the rice uplands and the chemical attributes in a Dystropherric Red Latosol (Typic Acrustox) under no-tillage, irrigated by central pivot. The objective was to select among the researched attributes, that with the best correlation, spatial and linear, to explain upland rice yield variability. The geostatistical grid was installed, to collect the soil and plant data, with 120 sampling points, in an area of 3.0 ha and and homogeneous slope of 0.055 m m-1. Of the linear point of view, the number of viable spikelets per panicle showed direct potential correlation with the yield of grains of rice. However, of the spatial point of view, the organic matter soil, when appraised in the layer 0.10-0.20 m, showed up came as indicator of the yield of grains of rice. Thus, in order to support future researches concern precision agriculture, which uses the same attributes of this research, the values of the range of the spatial dependence to be utilized should be among 40.2 and 181.2 meters / Mestre

O desenvolvimento de soluções que auxiliem na extração de informações de dados oriundos de sistemas de sensoriamento remoto e outras geotecnologias são essenciais em diversas atividades, por exemplo, a identificação de requisitos para o monitoramento ambiental; a definição de regiões de conservação; o planejamento e execução de atividades de verificação quanto ao cumprimento e uso do espaço; o gerenciamento de recursos naturais; a definição de áreas protegidas e ecossistemas; e o planejamento para aplicação e reposição de insumos agrícolas. Neste contexto, o presente trabalho apresenta um método para parametrizar um algoritmo segmentador Multiresolution, de forma que os segmentos obtidos sejam os maiores possíveis dentro de limites pré-estabelecidos de heterogeneidade para os dados avaliados. O método faz uso de variografia, uma ferramenta geoestatística que apresenta uma estimativa de quanto duas amostras variam em uma região espacial, de acordo com a distância relativa entre elas. Mostra-se também como a avaliação de múltiplos variogramas pode ser empregada na delimitação de regiões quando combinada a este algoritmo de segmentação, desde que os dados estejam dispostos em uma grade amostral regularmente espaçada. O método desenvolvido utiliza o efeito pepita estimado para os atributos dispostos em camadas sobrepostas e quantifica a segmentação em dois momentos (ou médias) para identificar o valor do parâmetro espacial ótimo a ser aplicado no segmentador. Apresenta-se, como exemplos de aplicabilidade do método, três casos típicos desta área: (i) definição de zonas de manejo para agricultura de precisão; (ii) seleção de regiões para estimativas de degradação ambiental na vizinhança de ponto de coleta/observação de espécies; e (iii) a identificação de regiões bioclimáticas que compõem uma Unidade de Conservação da biodiversidade. / Information extraction of data derived from remote sensing and other geotechnologies is important for many activities, e.g., the identification of environmental requirements, the definition of conservation areas, the planning and implementation of activities regarding compliance of correct land use; the management of natural resources, the definition of protected ecosystem areas, and the spatial planning of agricultural input reposition. This thesis presents a parameter optimisation method for the Multiresolution segmentation algorithm. The goal of the method is to obtain maximum sized segments within the established heterogeneity limits. The method makes use of variography, a geostatistical tool that gives a measure of how much two samples will vary in a region depending on the distance between each one of them. The variogram nugget effect is measured for each attribute layer and then averaged to obtain the optimal value for spatial segmentation with the Multiresolution algorithm. The segments thus obtained are superimposed on a regularly spaced sampled grid of georeferenced data to divide the region under study. To show the usefulnesss of this method, the following three case studies were performed: (i) the delineation of precision farming management zones; (ii) the selection of regions for environmental degradation estimates in the neighbourhood of species occurrence points; and (iii) the identification of bioclimatic regions that are present in biodiversity conservation units.

Made available in DSpace on 2017-07-10T19:25:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Grazieli_Suszek.pdf: 8578209 bytes, checksum: 412947ba9d6b66d701a0dfec5060f428 (MD5) Previous issue date: 2012-02-08 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The plant nutritional quality influences directly in juice quality. Therefore it is important the knowledge of its spatial and temporary variation in the orchard for a better application and use of the inputs, larger yield and quality of fruit. This way, input maps can be generated for the best use, providing larger yield and better quality of fruits, reduction of the production cost and environmental impact. The objective of this work was to study the spatial variability of soil and plant chemical properties, fruit quality, and orchard yield in Monte Parnaso citrus orchard, by using nutritional sufficiency range and diagnose recommendation integrated system (DRIS). For that, the experiment was driven in an orange-tree orchard (1 ha) of Monte Parnaso variety, located in Nova Laranjeiras/PR. Twenty trees were georeferenced, to collect samples for accomplishment of soil analysis, leaf analysis and quantification of the parameters of fruit quality, in 2009 and 2010. After parameters determination, the results of leaf analysis were evaluated and compared by using sufficiency range and DRIS. For the spatial variability Investigation, it was used the spatial dependence index (IDE) and global correlation of Moran index. The maps were constructed by using geostatistical techniques and compared by using coefficient of relative deviation (CDR). Thus, the sample collection made in branches without fruit (July) presented the best coefficient of determination and the best fit around the trend line for the method DRIS, compared to the samples collected in branches with fruit (January). The ratio (SST/ATT) has better relationship with IBN (nutrient balance index), compared to the productivity and thus presents a better response in the choice of standard population to calculate the DRIS. For the definition of management zones, it is possible to say that the maps were reclassified by DRIS showed best performance since, and greater sensitivity in the diagnosis when compared to bands of sufficiency, which is desirable when seeking to refine the nutritional management. / A qualidade nutricional da planta influencia diretamente na qualidade do suco. Por isso é importante o conhecimento de sua variação espacial e temporal no pomar, para uma melhor aplicação e aproveitamento dos insumos, maior produtividade e qualidade do fruto. Desta forma, mapas podem ser gerados para o melhor aproveitamento de insumos, proporcionando maior produtividade e melhor qualidade dos frutos e redução do custo de produção e do impacto ambiental. O objetivo deste trabalho foi estudar a variabilidade espacial das propriedades químicas do solo e da folha, qualidade do fruto e produtividade em pomar de laranja Monte Parnaso, utilizando faixas de suficiência nutricional e o sistema integrado de diagnose e recomendação (DRIS). Para isso, o experimento foi conduzido em um pomar de laranjeiras (1 ha) da variedade Monte Parnaso, localizado em Nova Laranjeiras/PR. Vinte árvores foram georreferenciadas, visando coletar amostras para a realização da análise de solo, análise foliar e quantificação dos parâmetros de qualidade dos frutos, nos anos de 2009 e 2010. Após a determinação dos parâmetros, os resultados da análise foliar foram avaliados e comparados, utilizando os critérios de faixa de suficiência e o DRIS. Para investigação da variabilidade espacial, utilizou-se o índice de dependência espacial (IDE) e o índice de correlação global de Moran. Os mapas foram construídos utilizando técnicas de geoestatística e comparados através do coeficiente de desvio relativo (CDR). Assim, a coleta de amostras realizadas em ramos sem fruto (julho) apresentou melhor coeficiente de determinação e melhor ajuste em torno da linha de tendência para o método DRIS, quando comparada com a amostragem realizada em ramos com fruto (janeiro). A relação SST/ATT (sólidos solúveis totais/acidez total titulável) apresentou melhor relação com o IBN (índice de balanço nutricional), quando comparado à produtividade e, desta forma, apresenta melhor resposta na escolha da população padrão para o cálculo do DRIS. Para definição das zonas de manejo é possível afirmar que os mapas reclassificados pelo DRIS apresentaram melhor desempenho, visto que mostraram maior sensibilidade no diagnóstico, quando comparados às faixas de suficiência, o que é desejável quando se busca refinar o manejo nutricional.

Made available in DSpace on 2017-05-12T14:46:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Denilson.pdf: 4098476 bytes, checksum: 61dc064a679354a8ec986c07c33444c3 (MD5) Previous issue date: 2013-07-05 / Large amounts of herbicides are used in agriculture to control weeds that pose risks to crops, resulting in increased production cost of farms. Also, if not applied properly, its use can cause resistance of spontaneous plants and result in residues in the environment, in the soil, the water or in toxicity to the crops. The objective of this research was to evaluate the residue of the 2,4-D herbicide in soil and its correlation with yield, as well as physical and chemical properties of the soil. The experiment was conducted on a farm in the city of Nova Santa Rosa, in the state of Paraná in the years 2011 and 2012. The main crops grown in the area are corn and soybeans, in rotation. Soil samples were collected to determine their physical and chemical properties and for analysis of residual 2,4-D before implementation (RI) and after application (RF) of the 2,4-D herbicide. Initially, the glyphosate herbicide was applied in a single dose (2.5 L ha-1) and then the 2,4-D herbicide was applied at two doses (1,0 and 1,5 L ha-1) with boom sprayer and, after 5 days of application, soil samples were collected for analysis of RF. After extracting the 2,4-D from the soil, high performance liquid chromatography (HPLC) was carried out to detect the active ingredient. In order to map the spontaneous plants, before and after spraying the herbicide the method of systematic sampling was used. The soybean yield for both years were also analyzed, and finally, spatial correlation of the parameters evaluated was performed. The results of RI of 2,4-D in the soil in both years, demonstrating that this is a herbicide that can remain retained in the soil over time and, depending on the soil characteristics, the preparation of the area and climatic conditions, this time can be longer. In 2011, the maximum detection of the active ingredient was 609 μg kg-1 and in 2012 was 652 μg kg-1. The RI of 2,4-D in the soil showed negative spatial correlation for chemical attributes K, organic matter and pH and for physical density, macroporosity, microporosity, total porosity and soil moisture it showed positive spatial correlation with sand and the chemical attributes Cu, Mg, Mn, P and Zn in the first year assessed. In 2012 the spatial correlation was positive with clay. The spontaneous plants type horseweed (Conyza bonariensis), did not present spatial correlation among the parameters evaluated in 2011, however, showed a positive correlation with the micropores of the soil in 2012. As residual 2,4-D in the soil and many attributes analyzed presented spatial correlation, spatial correlation among the variables analyzed proved to be an important tool to understand the influence of a parameter over the other. Both doses satisfactorily controlled the incidence of spontaneous plants. The 2,4-D showed some points with detection and other with no detection of the active ingredient in the soil, a fact that demonstrates the importance of assessing the spatial correlation of soil properties (chemical and physical) with residual herbicide in the soil, determining the influence of one attribute over the other. / Grandes quantidades de herbicidas são utilizadas na agricultura para controlar plantas espontâneas que oferecem riscos às plantações, acarretando aumento do custo de produção das propriedades agrícolas. Além disso, se não forem aplicados corretamente podem ocasionar a resistência das plantas espontâneas e resultar em residual no ambiente, quer seja no solo, na água ou na toxidez para as culturas. O objetivo desta pesquisa foi avaliar o residual do herbicida 2,4-D no solo e a sua correlação com a produtividade e os atributos químicos e físicos do solo. O experimento foi desenvolvido em uma propriedade agrícola, do município de Nova Santa Rosa/Paraná nos anos de 2011 e 2012. As principais culturas cultivadas na área são o milho e a soja em sistema de rotação. Foram realizadas amostragens de solo para determinação dos seus atributos químicos e físicos e para análise do residual de 2,4-D antes da aplicação (RI) e após a aplicação (RF) do herbicida 2,4-D. Inicialmente, foi aplicado o herbicida glifosato em dosagem única (2,5 L ha-1) e, em seguida, aplicou-se o herbicida 2,4-D em duas doses (1,0 e 1,5 L ha-1) com pulverizador de arrasto e, após 5 dias da aplicação, amostras de solo foram coletadas para análise do RF de 2,4-D. Após a extração do 2,4-D do solo foi efetuada a determinação por meio de cromatografia líquida de alto desempenho (HPLC) para detecção do ingrediente ativo. Para o mapeamento das plantas espontâneas, antes e após a pulverização do herbicida foi utilizado o método da amostragem sistemática. Também foi avaliada a produtividade da soja para ambos os anos e, por fim, foi efetuada a correlação espacial dos parâmetros avaliados. Os resultados do RI de 2,4-D no solo em ambos os anos, demonstram que este é um herbicida que pode permanecer retido no solo com o passar do tempo e, dependendo das características do solo, do preparo da área e das condições climáticas será maior ou menor. Em 2011, o valor máximo de detecção do ingrediente ativo foi de 609 μg kg-1 e em 2012 foi de 652 μg kg-1. O RI de 2,4-D no solo apresentou correlação espacial negativa para os atributos químicos K, matéria orgânica e pH e para os atributos físicos densidade do solo, macroporosidade, microporosidade, porosidade total e umidade do solo e correlação espacial positiva com a areia e com os atributos químicos Cu, Mg, Mn, P e Zn no primeiro ano avaliado. Já em 2012, a correlação espacial foi positiva com a argila. As plantas espontâneas do tipo buva (Conyza bonariensis) não apresentaram correlação espacial com os parâmetros avaliados em 2011, porém apresentaram correlação positiva com os microporos do solo em 2012. Como residual de 2,4-D no solo e muitos atributos analisados apresentaram dependência espacial, a correlação espacial entre as variáveis analisadas mostrou-se uma ferramenta importante para se conhecer a interferência de um parâmetro sobre o outro. Ambas as doses controlaram de modo satisfatório a incidência de plantas espontâneas. O 2,4-D apresentou alguns pontos com detecção e outros sem detecção do ingrediente ativo no solo, fator que demonstra a importância de avaliar a correlação espacial dos atributos do solo (químicos e físicos) com o residual do herbicida no solo, determinando a influência de um atributo sobre outro.

Made available in DSpace on 2017-05-12T14:48:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Grazieli_Suszek.pdf: 8578209 bytes, checksum: 412947ba9d6b66d701a0dfec5060f428 (MD5) Previous issue date: 2012-02-08 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The plant nutritional quality influences directly in juice quality. Therefore it is important the knowledge of its spatial and temporary variation in the orchard for a better application and use of the inputs, larger yield and quality of fruit. This way, input maps can be generated for the best use, providing larger yield and better quality of fruits, reduction of the production cost and environmental impact. The objective of this work was to study the spatial variability of soil and plant chemical properties, fruit quality, and orchard yield in Monte Parnaso citrus orchard, by using nutritional sufficiency range and diagnose recommendation integrated system (DRIS). For that, the experiment was driven in an orange-tree orchard (1 ha) of Monte Parnaso variety, located in Nova Laranjeiras/PR. Twenty trees were georeferenced, to collect samples for accomplishment of soil analysis, leaf analysis and quantification of the parameters of fruit quality, in 2009 and 2010. After parameters determination, the results of leaf analysis were evaluated and compared by using sufficiency range and DRIS. For the spatial variability Investigation, it was used the spatial dependence index (IDE) and global correlation of Moran index. The maps were constructed by using geostatistical techniques and compared by using coefficient of relative deviation (CDR). Thus, the sample collection made in branches without fruit (July) presented the best coefficient of determination and the best fit around the trend line for the method DRIS, compared to the samples collected in branches with fruit (January). The ratio (SST/ATT) has better relationship with IBN (nutrient balance index), compared to the productivity and thus presents a better response in the choice of standard population to calculate the DRIS. For the definition of management zones, it is possible to say that the maps were reclassified by DRIS showed best performance since, and greater sensitivity in the diagnosis when compared to bands of sufficiency, which is desirable when seeking to refine the nutritional management. / A qualidade nutricional da planta influencia diretamente na qualidade do suco. Por isso é importante o conhecimento de sua variação espacial e temporal no pomar, para uma melhor aplicação e aproveitamento dos insumos, maior produtividade e qualidade do fruto. Desta forma, mapas podem ser gerados para o melhor aproveitamento de insumos, proporcionando maior produtividade e melhor qualidade dos frutos e redução do custo de produção e do impacto ambiental. O objetivo deste trabalho foi estudar a variabilidade espacial das propriedades químicas do solo e da folha, qualidade do fruto e produtividade em pomar de laranja Monte Parnaso, utilizando faixas de suficiência nutricional e o sistema integrado de diagnose e recomendação (DRIS). Para isso, o experimento foi conduzido em um pomar de laranjeiras (1 ha) da variedade Monte Parnaso, localizado em Nova Laranjeiras/PR. Vinte árvores foram georreferenciadas, visando coletar amostras para a realização da análise de solo, análise foliar e quantificação dos parâmetros de qualidade dos frutos, nos anos de 2009 e 2010. Após a determinação dos parâmetros, os resultados da análise foliar foram avaliados e comparados, utilizando os critérios de faixa de suficiência e o DRIS. Para investigação da variabilidade espacial, utilizou-se o índice de dependência espacial (IDE) e o índice de correlação global de Moran. Os mapas foram construídos utilizando técnicas de geoestatística e comparados através do coeficiente de desvio relativo (CDR). Assim, a coleta de amostras realizadas em ramos sem fruto (julho) apresentou melhor coeficiente de determinação e melhor ajuste em torno da linha de tendência para o método DRIS, quando comparada com a amostragem realizada em ramos com fruto (janeiro). A relação SST/ATT (sólidos solúveis totais/acidez total titulável) apresentou melhor relação com o IBN (índice de balanço nutricional), quando comparado à produtividade e, desta forma, apresenta melhor resposta na escolha da população padrão para o cálculo do DRIS. Para definição das zonas de manejo é possível afirmar que os mapas reclassificados pelo DRIS apresentaram melhor desempenho, visto que mostraram maior sensibilidade no diagnóstico, quando comparados às faixas de suficiência, o que é desejável quando se busca refinar o manejo nutricional.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / For the sustainability of integrated crop-livestock systems, the proper management of its components (soil-plant-animal), which are dynamic and interact with each other, are essential to define the system's ability to provide positive or negative carbon balance to system and determine the physical, chemical and biological soil, which can affect the production capacity of agricultural soils. The objective of this study was to characterize the spatial and temporal variability of soybean yield and understand their relationship with the spatial variability of dungs, physical properties and chemical soil, and soil quality in different grazing intensities in integrated crop-livestock system. Chapter I concluded that the soil organic C stocks under different grazing intensities was related to indices of soil quality. The highest C stratification ratio and C pool index were found in the treatment with moderate grazing intensity. The integrated crop livestock system acts as source or sink of atmospheric C depending on the grazing intensity. Under heavy grazing intensity, the system acts as a source (0.04 Mg ha−1yr−1), and under light grazing intensity, it acts as a sink. The value range from 0.25 to 0.37 Mg ha−1yr−1.Pastures managed at 0.20 and 0.40 m sward height had the best balance between CMI and animal daily weight gain. The best balance between C management index and live weight gain per unit area, C management index and economic return, occurred in sward height of 0.20 m. Chapter 2 concluded that the dung supply affects the cycling of the nutrients P and K in the soil, in comparison with sites without supply, and the pasture height of 10 cm treatment had the highest P content in the soil in relation to the treatment of 0.40 m. The average diameter of the aggregates was higher with 0.40 m in relation to the treatment of 0.10 m and soil density was similar between the heights of the pasture. Treatment of sward height 0.10 m, which had a more homogeneous distribution of dungs in the area, showed greater variability of nutrients P and K, and the treatment of 0.40 m, which had the lowest number of dungs with distribution concentrated in attractive points, had the lowest variability of nutrients. In years with severe water restriction, all pasture height treatments were affected, with an average yield reduced by 80% over 2012/13 and 2013/14 crops without water restriction. The main components affected by water stress were the number of pods per plant and the weight of 1000 grains (2011/12). For the year severe water restriction the sward height of 0.40 m treatment, which provided greater coverage contribution dead on the ground, had the highest soybean yield variability. / Para a sustentabilidade dos sistemas de integração lavoura-pecuária, o manejo adequado de seus componentes (solo-planta-animal), que são dinâmicos e interagem entre si, são fundamentais para definir a capacidade do sistema em prover balanço positivo ou negativo de carbono ao sistema, assim como determinar as mudanças físicas, químicas e biológicas do solo, o que pode afetar a capacidade de produção dos solos agrícolas. O objetivo deste trabalho foi caracterizar a variabilidade espacial e temporal da produtividade da soja e compreender sua relação com a variabilidade espacial das placas de esterco, atributos físicos e químicos do solo, e a qualidade do solo em diferentes intensidades de pastejo em sistema de integração lavoura-pecuária. O Capítulo I concluiu que o estoque de carbono no solo sob diferentes intensidades de pastejo foi relacionado aos índices de qualidade do solo. A maior taxa de estratificação do carbono e o maior índice de estoque de carbono foram encontrados para o tratamento com moderada intensidade de pastejo. A integração lavoura-pecuária age como fonte ou como dreno do carbono atmosférico, dependendo da intensidade de pastejo. Sob alta intensidade de pastejo, o sistem age como fonte (0.04 Mg ha-1 ano-1), e sob baixas intensidades de pastejo como dreno, variando de 0.25 to 0.37 Mg ha-1 ano-1. Pastos manejados com altura de pasto 20 e 40 cm possuem o melhor balanço entre o índice de manejo do solo e o ganho de peso diário. O melhor balanço entre o índice de manejo do solo e o ganho de peso por animal por unidade de área e o retorno econômico ocorreu no tratamento 20 cm. Já o Capítulo 2 concluiu que a presença de placas de esterco afetou a ciclagem dos nutrientes P e K no solo em relação a locais sem esterco na pastagem. O tratamento de altura do pasto de 0,10 m apresentou o maior teor de P no solo em relação ao tratamento de 0,40 m. O diâmetro médio ponderado dos agregados foi maior no tratamento de 0,40 m em relação ao tratamento de 0,10 m e a densidade do solo foi semelhante entre as alturas do pasto. O tratamento de altura do pasto 0,10 m, que possuía uma distribuição mais homogênea de placas de esterco na área, apresentou maior variabilidade dos nutrientes P e K, e o tratamento de 0,40 m, que possuía o menor número de placas de esterco com distribuição concentrada em pontos atrativos, apresentou a menor variabilidade dos nutrientes. Em anos com restrição hídrica severa todos os tratamentos de altura do pasto foram afetados, sendo a produtividade média reduzida em 80% em relação as safras 2012/13 e 2013/14 sem restrição hídrica. Os principais componentes afetados pelo estresse hídrico foram o número de legumes por planta e o peso de 1000 grãos (safra 2011/12). No ano com restrição hídrica severa o tratamento de altura do pasto de 0,40 m, que proporcionou maior aporte de cobertura morta sobre o solo, apresentou a maior variabilidade de produtividade de soja.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The no-tillage system (SPD) was one of the main innovations in Brazilian agriculture, but there are still discussions about how to achieve and maintain its quality and sustainability. The management of SPD areas through management zones presents great potential for this purpose, since it integrates different variables in order to facilitate and increase the technical and computerized management of agricultural practices and consequently the reduction of polluting potencies in environments. Among the main variables used to delimit management zones are the chemical attributes, yield maps and recently the NDVI index. In this sense, with Article I, the objective was to delimit management zones through yield maps and NDVIs derived from satellite images in historical series. To do this, in an area of 118 ha, three yield maps of different cultures between the years of 2010 to 2015 were selected and for each yield map we searched for the images from the Landsat 5 and 8 satellite that included a date in of the cycle of the crop in question from which the NDVI was calculated and also with the intention of verifying the stability of the NDVI generated in different crop cycles, four other satellite images were selected for four crops according to the historical of the study area, between the years 2007 and 2013. In article II, the objective was to verify the variability caused by the winter cover crop in the summer crop and if the NDVI index performed by land and with a RPAS is able to evidence this variability in the summer crop. In an area 73.96 there was applied a sampling grid of 70.71 x 70.71 m (0.5 ha), where soil sampling for chemical analysis and dry matter nutrients accumulated in the winter cover crop of black oats where soybean was sown in the summer, in which in the R5 and R5.5 stages evaluations were carried out with a portable sensor "by land" and with a RPAS for obtaining of the NDVI index and finally the grain yield of the soybean was determined, as well as the final population of plants. With the results, NDVI from satellite images can replace and/or compose the yield maps (article I) and that the dry mass and accumulated nutrients in the winter crop interfere with the yield of the summer crop and the NDVI index performed by land or with a RPAS was effective in expressing this variability (article II). / O Sistema Plantio Direto (SPD) foi uma das principais inovações na agricultura brasileira, contudo ainda há discussões sobre como alcançar e manter sua qualidade e sustentabilidade. A gestão de áreas sob SPD por meio de zonas de manejo, apresenta grande potencial para essa finalidade, pois integra diferentes variáveis afim de facilitar e incrementar a gestão tecnificada e informatizada das práticas agrícolas, e em consequência a redução de potencias poluidores no ambiente. Entre as principais variáveis utilizadas para delimitar zonas de manejo estão os atributos químicos, mapas de rendimento e recentemente o índice NDVI. Nesse sentido, com o artigo I objetivou-se delimitar zonas de manejo por meio de mapas de rendimento e NDVI oriundos de imagens de satélite em series históricas. Para isso, em uma área de 118 ha, selecionou-se três mapas de rendimento de diferentes culturas compreendidas entre os anos de 2010 a 2015 e para cada mapa de rendimento buscou-se selecionar as imagens satélite oriundas série Landsat que compreendessem uma data dentro do ciclo da cultura em questão a partir das quais procedeu-se o cálculo do NDVI e ainda com o intuito de verificar a estabilidade do NDVI gerado em diferentes ciclos de cultivo, foram selecionadas outras quatro imagens de satélites referentes a quatro cultivos, segundo o histórico de cultivo da área de estudo, compreendidos entre os anos de 2007 a 2013. Já no artigo II, o objetivo foi verificar a variabilidade causada pela cultura de cobertura de inverno na cultura de verão e se o índice de NDVI realizado “por terra” e com um RPAS é capaz de evidenciar essa variabilidade na cultura de verão. Em uma área 73,96 ha, aplicou-se uma malha amostral de 70,71 x 70,71 m (0,5 ha), onde realizou-se a amostragem de solo para a análise química e as avaliações de matéria seca e os nutrientes acumulados na cultura de cobertura inverno da aveia preta onde sobre esta, foi semeada no verão a cultura da soja, na qual nos estágios R5 e R5.5 foram realizadas avaliações com um sensor portátil “por terra” e com um RPAS para a obtenção do índice de NDVI e por final determinou-se o rendimento de grãos da soja, bem como, a população final de plantas. Com os resultados, constatou-se que O NDVI foi um bom parâmetro para delimitar duas zonas de manejo de alto e baixo potencial (artigo I) e que a matéria seca e os nutrientes acumulados na cultura de inverno interferem o rendimento da cultura de verão, sendo que o índice de NDVI realizado “por terra” ou com um RPAS foi eficaz em expressar essa variabilidade (artigo II).

In this work were investigated the spatial variability existent on the soil attributes utilized for soil fertility evaluation and its grade of participation on the yield crop variability. An experiment was conducted over five years (2000 to 2005) in an area of 57 ha in the municipality of Palmeira das Missões in a Latossolo Vermelho distrófico típico (EMBRAPA, 1999). Geopositioned soil samples were collected in May 2002, with a regular grid of 100x100 meters and at a depth of 0 to 10 cm. Yield data of soybean 2000/01, corn 2001/02, wheat 2002, soybean 2002/03, wheat 2003, soybean 2003/04 and corn 2004/05 were analyzed. The yield data was collected with a machine equipped with a system that take and register georeferenced data. Yield averages for each soil sample point were calculated, using yield data collected at a radius of 30 meters around the point. The yield and soil data were analyzed using the Pearson correlation Matrix. Average quadratic polynomial equations were calculated for the yields of soybean 2001/02 and 2003/03, where the nutrient pH, Organic Mater (OM), Phosphorus (P) and yield average were divided into five categories: very low (VL), low (L), mean (M), high (H) and very high (VH). For P was used categories proposed by Schlindwein (2003), for pH and OM are used categories adapted from Comissão (2004). Maximum efficiency technical (MET) and maximum economical efficiency (MEE)considering 90% of relative yield are calculated using the adjusted equations. A small correlation was found between the soil chemical attributes and the yield productivity. A negative correlation from 0,25 to 0,46 was found between the clay texture and corn yield 2005 and soybean yield 2004 respectively. The average soybean yield response to soil attributes curves shows the values of maximum technical efficiency (MTE) of the attributes in the soil. The MTE for P, pH and OM are 14,4 mg dm-3; 5.9 and 4.1%, respectively. Higher values of MTE can reduce the crop yield. The MEE for P, pH and OM are 4,4 mg dm -3; 5.5 e 3.2%, respectively. / Neste trabalho foi investigada a variabilidade espacial existente nos atributos do solo utilizados na avaliação da fertilidade dos solos, bem como seu grau de participação na variabilidade da produtividade das culturas. Foi conduzido um experimento por 5 anos (2000 a 2005) em uma área comercial de 57 ha no município de Palmeira das Missões em um Latossolo Vermelho distrófico típico (EMBRAPA, 1999). Em maio de 2002 foram coletadas amostras de solo georeferenciadas em malha regular de 100 x 100 metros a uma profundidade de 0 a 10 cm. As safras de soja 2000/01, milho 2001/02, soja 2002/03, trigo 2003, soja 2003/04 e milho 2004/05 foram analisadas. Os dados de produtividade foram coletados com uma colhedoura com sistema de tomada e registro de informações georeferenciadas. Para cada ponto de coleta de solo foi calculada uma produtividade média utilizando-se os dados num raio de 30 m ao redor do ponto. Os dados de produtividade e solo foram analisadas pela matriz de correlação de Pearson. Para a cultura da soja nas safras de 2000/01 e 2002/03 foram determinadas equações polinomiais quadráticas médias, onde se determinou os valores médios do pH, matéria orgânica (MO), fósforo (P) e da produtividade para cinco classes: muito baixa (MB), baixa (B), média (M), alta (A) e muito alta (MA). Para o fósforo foram adotadas as classes propostas por Schlindwein, (2003) e para pH e MO usou-se classes adaptadas da Comissão (2004). Através das equações ajustadas foi calculado a máxima eficiêcia técnica (MET) e a máxima eficiencia economica MEE) que foi obtida considerando 90 % do rendimento relativo. Os atributos químicos do solo e a produtividade apresentaram baixas correlações. A argila apresentou correlação negativa de 0.25 a 0.46 com as produtividades de milho 2005 e soja 2004 respectivamente. Os valores de MET para P, pH e MO foram de 14,4 mg dm-3; 5,9 e 4,1%, respectivamente. Valores acima destes, podem incorrer em decréscimo de produtividade. A MEE para P, pH e MO foram de 4,4 mg dm-3; 5,5 e 3,2%, respectivamente.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:05:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2578.pdf: 4936351 bytes, checksum: c3169360ab91e26c8efef7226a907cdf (MD5) Previous issue date: 2009-06-05 / Universidade Federal de Sao Carlos / In Brazil, the development of tools for weeds recognition, capable of aiding risk detection and decision making on the fieldwork is still embryonic. This master s thesis presents the development of a pattern recognition system that recognizes weeds and gives the occupation percentage of wide and narrow leaves in an agricultural production system, with digital image processing techniques. The development was based on considerations about image acquisition, pre-processing, texture based segmentation, descriptors for weeds recognition and occupation percentage of each kind of leaf. The validation has been developed considering geometric patterns generated in laboratory, as well as others obtained of a maize (Zea mays) production agricultural environment, i. e. two species of weeds, one with wide leaves (Euphorbia heterophylla L.) and other with narrow leaves (Digitaria sanguinalis Scop.). The results show recognition of about 84.24 percent for wide leaves and 80.17 percent for narrow leaves in agricultural environment and also the capability to spot weed on unreachable locations by natural vision. Besides, the method presents application in precision agriculture to improve the decision making in pulverization processes. / No Brasil é ainda embrionário o desenvolvimento de ferramentas de reconhecimento de plantas invasoras, capazes de auxiliar a tomada de decisão e indicar o seu risco no sistema de produção. Este trabalho apresenta o desenvolvimento de um sistema de reconhecimento de padrões de plantas invasoras e percentuais de ocupação de folhas largas e folhas estreitas, em sistemas de produção agrícola, utilizando técnicas de processamento digital de imagens. Para o desenvolvimento houve a consideração das etapas de aquisição das imagens, pré-processamento, segmentação baseada em textura, descritores para o reconhecimento das plantas invasoras e percentual de ocupação de cada tipo de planta. A validação foi desenvolvida considerando padrões geométricos gerados em laboratório, bem como o próprio ambiente de produção agrícola de milho (Zea mays), tomando por base duas espécies de plantas invasoras, sendo uma de folha larga (Euphorbia heterophylla L.), e outra de folha estreita (Digitaria sanguinalis Scop.). Resultados indicam uma taxa de acerto no reconhecimento em ambiente de campo da ordem de 84,24% para folhas largas e da ordem de 80,17% para folhas estreitas, além da capacidade de identificar plantas invasoras em locais restritos a visão natural. Adicionalmente, o resultado obtido apresenta potencial para a aplicação no manejo baseado em agricultura de precisão, o que auxilia na tomada de decisão em pulverização agrícola.

The advance on areas to the technology has proportionate new forms to create and to store given. Daily, the organizations accumulate given on diverse processes, e many of these, they are worked the field in the format of spread sheets, questionnaires and other ways of survey, restricted the simple notes. With the sprouting of computational devices with reduced dimensions, known as PDA (Personal digital assistants) or Pocket PC, associates to a new paradigm, mobility. The work to follow, it will go to show to the possibility of use of mobile computational systems in the simplification of collection processes and data processing the field, detailing three systems in distinct areas, that they use technology GPS (Global Position System) with connection without wire Bluetooth making possible the geoprocessing of the databases. The areas chosen in question and its respective systems had been the precision farming, Urban Registry and the farm management. / O avanço das áreas ligadas à tecnologia tem proporcionado novas formas de criar e armazenar dados. Diariamente, as organizações acumulam dados sobre diversos processos, e muitos destes são trabalhados a campo no formato de planilhas, questionários e outros meios de levantamento, restritos a simples apontamentos. Com o surgimento de dispositivos computacionais com dimensões reduzidas, conhecidos como PDA (Personal digital assistants) ou Pocket PC, associados a um novo paradigma, a mobilidade, o trabalho a seguir irá mostrar a possibilidade de utilização de sistemas computacionais móveis na simplificação de processos de coleta e processamento de dados a campo, detalhando três sistemas em áreas distintas, que utilizam tecnologia GPS com conexão sem fio Bluetooth, que possibilita o geoprocessamento das bases de dados. As áreas escolhidas em questão e seus respectivos sistemas foram a agricultura de precisão, cadastro urbano e a gestão rural.