Made available in DSpace on 2015-03-26T13:23:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1452064 bytes, checksum: 3c07661ce61a2de096f75bbba839cfd4 (MD5) Previous issue date: 2011-07-20 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Precision agriculture seeks the management of fields in order to maximize profit and reduce environmental impacts. For this, one must consider the spatial variability of the attributes that define the yield of agricultural crops. The management considering the variability of soil properties provides improvements in the management of inputs, however, a spatial database for this purpose requires a large number of soil samples. To map the soil attributes using direct samples generally is not the option most cost effective. Indirect samplings are preferable, and the apparent soil electrical conductivity (ECa) is a technique with high acceptance in precision agriculture. The objective of this work is to advance the knowledge about this technique by testing it in a Cerrado condition. Therefore, the sampling conditions, the spatial and temporal variability, and the usefulness these information for precision agriculture were evaluated. The results regarding the sampling condition show that when the soil moisture is higher, the ECa correlated most closely with soil attributes and correlated less with soil moisture and was considered to be the best condition for sampling. The spatial variability of ECa generated four classes when used the fuzzy c-means classifier. However, a method of analysis of soil samples within classes combined them in just two, which were distinct for the attributes most correlated with the ECa and the obtained semivariogram showed low discontinuity at the origin. These attributes were the potential of hydrogen (pH), base saturation (V), potential acidity (H + Al), iron (Fe) and full cation exchange capacity (T). The temporal variability of ECa was analyzed by using the principal component technique. The component that best described the temporal variability of ECw explained 18% of the total variability of the data and presented spatial dependence. This component was correlated with altitude, T and electrical conductivity of saturation extract (CEes). In this study the altitude was considered the attribute that most influenced the temporal variability of the ECa. In this study case, the ECa represented a good information for analysis of spatial variability of physical and chemical attributes of soil. / A agricultura de precisão busca o manejo dos campos de forma a maximizar o lucro e reduzir os impactos ambientais. Para tanto, deve-se considerar a variabilidade espacial dos atributos que definem a produtividade das culturas agrícolas. O manejo considerando a variabilidade de propriedades do solo proporciona melhorias no gerenciamento de insumos, entretanto, um banco de dados espacial para essa finalidade necessita de um grande número de amostras de solo. Por esse motivo o mapeamento de atributos do solo por meio de amostras diretas não é a opção com melhor relação custo/benefício. Amostragens indiretas são preferíveis e a condutividade elétrica aparente do solo (CEa) é uma técnica com elevada aceitação em agricultura de precisão. Esse trabalho tem o objetivo de avançar nos conhecimentos a respeito dessa técnica, testando-a em uma condição de Cerrado. Para tanto, foi avaliada as condições de amostragem, a variabilidade espacial, temporal e a utilidade dessas informações para a agricultura de precisão. Os resultados revelam que na condição de amostragem com teor de água no solo mais elevada, a CEa mais se correlaciona com atributos do solo e menos se correlaciona com o teor de água no solo, sendo considerada a melhor condição de amostragem. A variabilidade espacial da CEa gerou quatro classes, quando utilizando o classificador Fuzzy c-means. Entretanto, um método de análise de amostras de solo no interior das classes combinou-as em apenas duas, que foram distintas para os atributos mais correlacionados com a CEa e que apresentaram forte dependência espacial. Esses atributos foram, potencial hidrogeniônico (pH), saturação por bases (V), acidez potencial (H+Al), ferro (Fe) e capacidade total de troca catiônica (T). A variabilidade temporal da CEa foi avaliada por meio da análise de componentes principais. A componente que melhor descreveu a variabilidade temporal da CEa explicou 18 % da variabilidade total dos dados e apresentou dependência espacial. Essa componente correlacionou com a altitude, T e a condutividade elétrica do extrato de saturação (CEes). Nesse estudo, a altitude foi considerada o atributo que mais influenciou a variabilidade temporal da CEa. Para as condições desse trabalho a CEa representou uma boa informação para análise indireta de importantes atributos do solo.

Grazing pasture is a major system of livestock production in many countries and it has been identified as an important source of N2O from urine deposition on soils. The aim of this study was to determinate the N2O emissions from soil after urine deposition and the emission factor, in addition, determine how temperature and water content of the soil influence these emissions. We also intended to study a potential of mitigation using nitrification inhibitors. Soil and gas samples were collected in traditional livestock areas in Brazil and UK to evaluate the N2O emission dynamics under field conditions. In addition, incubation experiments were conducted to evaluate how temperature and water content affect N2O emissions in the soil and to study the potential mitigation on N2O emission from the soil after urine application, using two distinct nitrification inhibitors. In the field experiment, the N2O emission factor for cattle urine was 0.20% of the applied urine N in Brazil and 0.66% for the UK conditions. The incubation experiments showed the N2O emissions after urine application are higher in soils with high moisture and high temperature. The nitrification inhibitor effectiveness was not statistically significant, however had shown some N2O emission absolute reductions among 6% to 33% comparing with urine only application on the soil. Various physical and biological factors can be influence the effectiveness of the products. It confirmed that urine deposition can contribute to N2O emission from the soil and the temperature and water content can markedly increase these emissions. The nitrification inhibitors have a potential mitigation effect since some decreased emissions of almost 40%. The results in this study are pioneers and can be used as a basis for more complex evaluations and to help with determining the carbon footprint of beef production worldwide / Considerado o maior sistema de produção animal em muitos países, as pastagens tem sido identificadas como uma importante fonte de emissão de N2O, devido à deposição de urina ao solo. O objetivo deste estudo foi determinar as emissões de N2O do solo após a deposição de urina e seu fator de emissão, além disso, determinar como temperatura e teor de água do solo influenciam as emissões. Pretendeu-se também estudar o potencial de mitigação das emissões de N2O usando inibidores de nitrificação. Amostras de solo e de gás foram coletadas em áreas tradicionais de pastagens do Brasil e do Reino Unido para avaliar a dinâmica das emissões de N2O. Experimentos de incubação também foram realizados para avaliar a influência de fatores como temperatura e teor de água no solo nas emissões, além de avaliar o potencial de redução das emissões de N2O do solo após a aplicação da urina, utilizando dois inibidores de nitrificação. Nos experimentos de campo realizados no Brasil e no Reino Unido, o fator de emissão do N2O para a urina foi de 0,20% e 0,66% do nitrogênio na forma de urina bovina aplicada, respectivamente. Nos experimentos de incubação, as emissões de N2O após a aplicação de urina foram maiores em solos com alta umidade e alta temperatura. A eficácia no uso dos inibidores de nitrificação não foi estatisticamente significativa, no entanto mostrou uma redução absoluta entre 6% a 33% nas emissões de N2O comparado com a aplicação de apenas urina ao solo. Vários fatores físicos e biológicos podem ter influenciado a eficácia dos produtos. Dessa forma, confirma-se que a deposição de urina pode contribuir para a emissão de N2O do solo e que a temperatura e o teor de água no solo podem aumentar consideravelmente essas emissões. Os inibidores de nitrificação podem ser usados como um potencial de mitigação, já que houve redução em termos absolutos de quase 40% nas emissões. Os resultados encontrados neste estudo são pioneiros e poderão ser utilizados como base para avaliações mais complexas e contribuir para a determinação da pegada de carbono na produção de carne mundial

Grazing pasture is a major system of livestock production in many countries and it has been identified as an important source of N2O from urine deposition on soils. The aim of this study was to determinate the N2O emissions from soil after urine deposition and the emission factor, in addition, determine how temperature and water content of the soil influence these emissions. We also intended to study a potential of mitigation using nitrification inhibitors. Soil and gas samples were collected in traditional livestock areas in Brazil and UK to evaluate the N2O emission dynamics under field conditions. In addition, incubation experiments were conducted to evaluate how temperature and water content affect N2O emissions in the soil and to study the potential mitigation on N2O emission from the soil after urine application, using two distinct nitrification inhibitors. In the field experiment, the N2O emission factor for cattle urine was 0.20% of the applied urine N in Brazil and 0.66% for the UK conditions. The incubation experiments showed the N2O emissions after urine application are higher in soils with high moisture and high temperature. The nitrification inhibitor effectiveness was not statistically significant, however had shown some N2O emission absolute reductions among 6% to 33% comparing with urine only application on the soil. Various physical and biological factors can be influence the effectiveness of the products. It confirmed that urine deposition can contribute to N2O emission from the soil and the temperature and water content can markedly increase these emissions. The nitrification inhibitors have a potential mitigation effect since some decreased emissions of almost 40%. The results in this study are pioneers and can be used as a basis for more complex evaluations and to help with determining the carbon footprint of beef production worldwide / Considerado o maior sistema de produção animal em muitos países, as pastagens tem sido identificadas como uma importante fonte de emissão de N2O, devido à deposição de urina ao solo. O objetivo deste estudo foi determinar as emissões de N2O do solo após a deposição de urina e seu fator de emissão, além disso, determinar como temperatura e teor de água do solo influenciam as emissões. Pretendeu-se também estudar o potencial de mitigação das emissões de N2O usando inibidores de nitrificação. Amostras de solo e de gás foram coletadas em áreas tradicionais de pastagens do Brasil e do Reino Unido para avaliar a dinâmica das emissões de N2O. Experimentos de incubação também foram realizados para avaliar a influência de fatores como temperatura e teor de água no solo nas emissões, além de avaliar o potencial de redução das emissões de N2O do solo após a aplicação da urina, utilizando dois inibidores de nitrificação. Nos experimentos de campo realizados no Brasil e no Reino Unido, o fator de emissão do N2O para a urina foi de 0,20% e 0,66% do nitrogênio na forma de urina bovina aplicada, respectivamente. Nos experimentos de incubação, as emissões de N2O após a aplicação de urina foram maiores em solos com alta umidade e alta temperatura. A eficácia no uso dos inibidores de nitrificação não foi estatisticamente significativa, no entanto mostrou uma redução absoluta entre 6% a 33% nas emissões de N2O comparado com a aplicação de apenas urina ao solo. Vários fatores físicos e biológicos podem ter influenciado a eficácia dos produtos. Dessa forma, confirma-se que a deposição de urina pode contribuir para a emissão de N2O do solo e que a temperatura e o teor de água no solo podem aumentar consideravelmente essas emissões. Os inibidores de nitrificação podem ser usados como um potencial de mitigação, já que houve redução em termos absolutos de quase 40% nas emissões. Os resultados encontrados neste estudo são pioneiros e poderão ser utilizados como base para avaliações mais complexas e contribuir para a determinação da pegada de carbono na produção de carne mundial