Made available in DSpace on 2017-05-12T14:47:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese__fabiana.pdf: 3413093 bytes, checksum: 69eef866f8ca47e7714ae83768804879 (MD5) Previous issue date: 2016-02-02 / Understanding the spatial distribution knowledge regarding georeferenced data has been essencial to various areas including agriculture. Thus, several trials have been carried out. However, most of these studies assume that the underlying stochastic process is Gaussian. When the data associated with this process do not present normality, data transformations are applied. And though the use of these transformations has presented satisfactory results, it is important to consider models which take into account the characteristics of such phenomenon. It may be more appropriate than using a normal model. So, this trial aimed at proposing a spatial model based on the Birnbaum-Saunders distribution (BS). This distribution has been shown effective to model data that take positive values and whose behavior presents positive asymmetry and unimodality. Thefore, this trial has proposed a methodology that includes the formulation of the spatial Birnbaum-Saunders model , estimation of its parameters using maximum likelihood (ML), and application of diagnostic techniques which can detect the sensitivity of the model to atypical data and evaluate the proposed model through a simulation study and studies using real data sets of agricultural engineering. These data were obtadined in a 167.35-ha commercial area for grain production, in Cascavel city, to validate the studied model. In the study with simulated data and large samples, estimation parameters and diagnostic analysis showed a good performance. According to the study with real data, calculations of AIC (Akaike s information criterion) and BIC (Bayesian information criterion) indexes, Bayes factor as well as Q-Q plots constrution have shown that the proposed model is appropriate to fit the obtained data. Influential cases were detected, and their removal from data set caused a considerable change in contour maps. It is therefore concluided that Birnbaum-Saunders spatial model is adequate to carry out studies with spatially correlated data. Is is also an alternative model to the normal model when the data set present positive asymmetrical distribution / O conhecimento da distribuição espacial de dados georrefenciados é de interesse de diversas áreas do conhecimento, incluindo a área agrícola. Neste sentido, diversos trabalhos já foram realizados; no entanto, a maioria destes trabalhos assumem que o processo estocástico subjacente é gaussiano. Quando os dados associados com este processo não apresentam normalidade, transformações de dados são usadas. E ainda que o uso dessas transformações tenha apresentado resultados satisfatórios, considerar modelos que levem em conta as características do fenômeno pode ser mais adequado do que a utilização do modelo normal. O objetivo deste trabalho é propor um modelo espacial baseado na distribuição Birnbaum-Saunders (BS). Esta distribuição tem se mostrado eficiente para modelar conjuntos de dados formados por valores estritamente positivos e cujo comportamento apresenta assimetria positiva e unimodalidade. A metodologia proposta neste trabalho inclui a formulação do modelo espacial Birnbaum-Saunders, a estimação de seus parâmetros utilizando o método de máxima verossimilhança (ML), a aplicação de técnicas de diagnóstico que permitem detectar a sensibilidade do modelo a dados atípicos, a avaliação do modelo proposto por um estudo de simulação e aplicação da metodologia desenvolvida em análise de dados reais da área agrícola. Os dados utilizados para validação do modelo estudado foram obtidos em uma área comercial de produção de grãos de 167,35 ha de Cascavel. No estudo com dados simulados, para amostras grandes, a estimação dos parâmetros e a análise de diagnóstico apresentaram boa performance. No estudo com dados reais, os cálculos dos índices AIC, BIC e fator Bayes bem como a construção de Q-Q plots mostraram que o modelo proposto é adequado para ajustar os dados. Casos influentes foram detectados e suas retiradas do conjunto de dados causaram uma mudança considerável nos mapas de contorno. Conclui-se portanto, que o modelo espacial Birnbaum-Saunders é adequado para realização de estudos com dados espacialmente correlacionados, e é um modelo alternativo ao modelo normal quando o conjunto de dados apresenta distribuição assimétrica positiva

Made available in DSpace on 2017-05-12T14:48:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Diego dos Santos.pdf: 2913932 bytes, checksum: d8e9895a3e1da5977f9c57f222aa7ece (MD5) Previous issue date: 2010-02-12 / The benefits of a no-tillage system and crop rotation in order to mitigate soil compaction problems show that the use of cover crops is an interesting management to improve soil quality and therefore crop yield. However, there is a spatial dependence for soil properties, thus it is an important geostatistic analysis to detect the structure of dependence in the studied area. This study aimed at evaluating the cover crops performance in winter management and the spatial variability of porosity, bulk density, water content of soil and soybean yield. The experiment was carried out in a randomized block design with three blocks, five treatments and two replications per treatment. Each plot was averagely 5.1 m wide and 133 m of length. There were five winter managements as treatments: black oat; Consortium 1 (consortium of forage turnip and black oats); Consortium 2 (forage turnip, black oat and common vetch), wheat, and control (remained fallow during the winter). Data were collected in a two hectare area, in two periods: before each sowing and after management of winter treatments to evaluate macro and microporosity, total porosity, bulk/ soil density and water content of soil from 0 - 0.1 m depth. The cover crops management was carried out with a roller-knife and wheat was cropped by a harvester machine. Soybean was sown in the whole area during summertime and determined its yield for each treatment. After exploratory and geostatistic analyses, the theoretical models were set to semivariograms for each attribute by cross-validation. For each map drawing, the sampling points were considered for each winter treatment. Then an interpolation of values for the whole area was done, as if the respective treatment were used in it. For the comparison of maps made for different treatments, it was used the relative deviation coefficient (RDC) by taking the control as standard. Pearson's correlation and Spearman non-parametric correlation coefficients were used to evaluate the correlation degree among variables. In the first soil analysis, all variables showed spatial dependence. This fact, however, was not observed in the second soil analysis, where, except for soybean yield, all variables showed a nugget effect in someone treatment (except for Consortium 2). It was concluded that the reduction of porosity raised high values for the soil density, which, in its turn, decreased soil ability to retain water. The studied cover crops improved macroporosity and total porosity in some regions of this area. Besides, the use of black oats as cover crop was more efficient and kept higher soil water content, so it can be suggested in rotation with soybeans to decrease bulk density. / A associação dos benefícios do sistema plantio direto e da rotação de culturas com a necessidade de amenizar problemas oriundos da compactação do solo mostra que o uso de plantas de cobertura aparece como um manejo interessante na melhoria da qualidade do solo e consequentemente, da produtividade de culturas comerciais. Entretanto, os atributos do solo apresentam dependência espacial, portanto, necessitam de análise geoestatística para detectar a estrutura de dependência dentro da área em estudo. Assim, o objetivo deste trabalho foi avaliar o desempenho de plantas de cobertura em manejo de inverno e a variabilidade espacial de porosidade, densidade e teor de água do solo e produtividade da soja. O experimento foi implantado sob delineamento experimental de blocos ao acaso, com três blocos, cinco tratamentos e duas repetições por tratamento. Cada parcela foi uma faixa de 5,1 m de largura e 133 m de comprimento. Os tratamentos foram os cinco manejos de inverno: aveia preta; consórcio 1 (consórcio de nabo forrageiro e aveia preta); consórcio 2 (consórcio entre nabo forrageiro, aveia preta e ervilhaca comum); trigo; e testemunha (permaneceu em pousio durante o inverno). Os dados foram coletados em uma área de 2ha, em duas épocas: antes de cada semeadura e após o manejo dos tratamentos de inverno em que se avaliaram macroporosidade, microporosidade, porosidade total, densidade e teor de água do solo, na profundidade de 0 - 0,1 m. O manejo das plantas de cobertura foi realizado com rolo-faca e o trigo colhido com colhedora. A soja foi semeada em toda área no verão e determinada sua produtividade para cada tratamento. Após as análises exploratória e geoestatística, ajustaram-se os modelos teóricos aos semivariogramas para cada atributo por meio da validação cruzada. Para elaboração de cada mapa, consideraram-se os pontos amostrais relativos a cada tratamento de inverno. Então, realizou-se a interpolação dos valores para toda a área, como se em toda área tivesse sido usado o respectivo tratamento. Para comparação dos mapas elaborados para os diferentes tratamentos, utilizou-se o coeficiente de desvio relativo (CDR) sendo a testemunha a referência. Para a avaliação do grau de correlação entre as variáveis, foram utilizados o coeficiente de correlação linear de Pearson e o coeficiente de correlação não-paramétrica de Spearman. Na primeira análise do solo, todas as variáveis apresentaram dependência espacial. Tal fato, entretanto, não foi verificado na segunda análise do solo, na qual, com exceção da produtividade da soja, todas as variáveis apresentaram efeito pepita puro em algum tratamento (exceto para o Consórcio 2). A redução da macroporosidade promoveu os altos valores para a densidade do solo que, por sua vez, diminuíram a capacidade do solo em reter água. As plantas de cobertura utilizadas melhoraram a macroporosidade e porosidade total em algumas regiões dentro da área em estudo. O uso da aveia preta como planta de cobertura foi mais eficiente em manter mais elevado o teor de água do solo e pode ser recomendado em rotação com a soja pelo potencial para diminuição da densidade do solo.

A presente pesquisa propôs-se a investigar problemas de ordem estatístico-experimental relacionados à aplicação do delineamento de blocos aumentados, em programas de melhoramento genético vegetal. Nesses desenhos experimentais há duas categorias de tratamentos: as testemunhas (repetidas) e os tratamentos adicionais ou novos (normalmente não repetidos). As primeiras usualmente são cultivares comerciais já recomendados, e os outros, os novos materiais genéticos sob avaliação. Sua relação com os delineamentos de blocos em geral, princípios para a sua aplicação e análise estatística, bem como informações correlatas de outros temas aqui investigados (modelos mistos, componentes de variância e análise espacial de experimentos) foram objetos de revisão no Capítulo 1. O material que fundamentou este trabalho foi um conjunto de 41 ensaios de competição de linhagens de soja (genótipos), em gerações de autofecundação nunca inferiores a F5. Os ensaios, assim delineados, fazem parte do Programa de Melhoramento da Soja desenvolvido pelo Setor de Genética Aplicada às Espécies Autógamas, do Departamento de Genética da ESALQ/USP. Foram escolhidos, preferencialmente, os ensaios que dispunham de mapa de campo completo, o que possibilita associar cada observação à sua posição espacial na área do experimento. Entre os diversos caracteres avaliados, apenas os dados de produtividade de grãos (kg/ha) foram aqui considerados. Sabe-se que esses ensaios são conduzidos em etapas preliminares, quando as linhagens podem ser estatisticamente assumidas como de efeitos aleatórios, ou em fases intermediárias e finais, quando são preferencialmente tidas como de efeitos fixos. Logo, uma curiosidade inicial foi investigar, nos delineamentos em blocos, a influência destas suposições sobre as estimativas das médias genotípicas, bem como sobre o seu ordenamento para fins de seleção (Capítulo 2). O fato também abre a possibilidade de diferentes modelagens para a análise estatística dos dados desses experimentos, incluindo-se o modelo fixo e modelos mistos (análise intrablocos, análise com recuperação de informação interblocos e análises recuperando informação intergenotípica). A apresentação destas alternativas e suas implicações na seleção de genótipos constitui o objetivo principal do Capítulo 3. Acrescenta-se que, na abordagem de modelos mistos, uma etapa fundamental é a de estimação dos componentes de variância. Isto é passível de realização por meio de vários métodos estatísticos, cujos resultados, todavia, podem ser bastante conflitantes; sobretudo em caso de desbalanceamento. Dada a escassez de informações específicas e o fato de esses delineamentos serem naturalmente desbalanceados, avaliaram-se através de simulação em computador as propriedades dos principais estimadores disponíveis: ANOVA, MIVQUE(0), ML e REML (Capítulo 4). Outra característica marcante desses ensaios, particularmente nas etapas iniciais, é a adoção de parcelas de pequeno tamanho, haja vista a pouca disponibilidade de material de propagação. Isto, associado à costumeira alocação sistemática de testemunhas e/ou grupos de linhagens aparentadas, suscitou a avaliação de um procedimento de análise estatística que não ficasse sujeito à clássica suposição de independência espacial entre observações (Capítulo 5). Entre os resultados e conclusões obtidas pode-se destacar: i) a análise intrablocos (modelo fixo) pode fornecer ordenamentos inadequados das médias dos genótipos se estes forem de efeitos aleatórios e, sobretudo, se estiverem relacionados a diferentes populações de referência (Capítulo 2); ii) a classificação das novas linhagens em relação aos cultivares testemunhas pode mudar sensivelmente de um modelo de análise para outro, principalmente quando se passa da análise intrablocos para uma análise que recupera informação interlinhagens (Capítulo 3); iii) o método MIVQUE(0) comparativamente fornece estimativas de melhor qualidade para os componentes de variância, em particular se os genótipos vierem de população(ões) com baixa(s) variância(s) genotípica(s) e os experimentos forem relativamente pequenos (Capítulo 4); e, iv) em experimentos com observações correlacionadas espacialmente, a discriminação genotípica e o ordenamento dos genótipos para fins de seleção podem ser melhorados consideravelmente através da análise estatística espacial (Capítulo 5). / This research investigates experimental and statistical problems related with the use of the augmented block design in plant breeding programs. A characteristic of these designs is that treatments are of two categories, namely: common checks (generally commercial varieties replicated over blocks) and the additional or new treatments (usually not replicated), the latter being the ones under evaluating for selection purposes. The relation of this design with block designs in general and fundaments required for its applications and analysis, as well as information about other topics (mixed models, components of variance and spatial analysis) were reviewed in the Chapter 1. For analysis and discussion a group of 41 trials, set up at the Department of Genetics (ESALQ, USP) for evaluating soybean inbred lines, was used. Only trials having a complete layout of the spatial position of plots in the field were taken. Analyses and discussions given here refer only to grain yield (kg/ha). It is known that these trials are usually conducted at preliminary stages, when genotypes can be statistically assumed as having random effects, or at intermediate and final stages when they are preferentially considered with fixed effects. The first interesting point here investigated was the influence of these assumptions on the estimates of genotypic means, as well as on the ranking of lines for selection purposes (Chapter 2). The assumptions open the possibility of considering either fixed or mixed models for analysis (intrablock analysis, or others with recovering of interblock or intergenotypic information). Chapter 3 shows the corresponding analytical procedures and their consequences on the ranking and selection of genotypes. Under mixed models a fundamental step is the estimation of variance components, for which several procedures are available. It is known that these procedures may lead to different estimates of the same parameter, specially when experiments are unbalanced. Due to the lack of specific information about its point, and since these designs are naturally unbalanced, computer simulations were made here for evaluating the properties of the different available estimators, specifically: ANOVA, MIVQUE(0), ML and REML (Chapter 4). An additional characteristic of these design, at initial stages of breeding programs, is the use of small-sized plots, necessary to accommodate the lack of seeds. This fact in addition to the common practice of systematic arrangement of check plots in the field and/or the arrangement of genetically related treatments in sets, motivated the application of spatial statistics procedures (Chapter 5). The following main results and conclusions can be pointed out: i) the intrablock analysis (fixed model) can provide inadequate ranking of the genotypic means if genotypes have random effects and, specially if they are stem from different populations (Chapter 2); ii) the classification of the new genetic treatments in relation to check varieties may change considerably, depending on the model adopted, specially when the intrablock and the analyses with recovery of intergenotypic information are compared (Chapter 3); iii) the MIVQUE(0) method, in general, furnished more efficient estimates of variance components, particularly if genotypes are derived from population(s) with low genotypic variance(s) and experiments are of small size (Chapter 4); and, iv) if the experimental observations are spatially correlated the discrimination among genotypes and the ranking of genetic treatments can be substantially improved through spatial statistical analysis (Chapter 5).

Submitted by Bruna Rodrigues (bruna92rodrigues@yahoo.com.br) on 2017-10-04T13:00:24Z No. of bitstreams: 1 DissRSL.pdf: 2218443 bytes, checksum: 6c095cccc15f22c3fe747197514a5b16 (MD5) / Approved for entry into archive by Ronildo Prado (producaointelectual.bco@ufscar.br) on 2017-10-11T11:44:18Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissRSL.pdf: 2218443 bytes, checksum: 6c095cccc15f22c3fe747197514a5b16 (MD5) / Approved for entry into archive by Ronildo Prado (producaointelectual.bco@ufscar.br) on 2017-10-11T11:44:30Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissRSL.pdf: 2218443 bytes, checksum: 6c095cccc15f22c3fe747197514a5b16 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-10-11T11:52:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissRSL.pdf: 2218443 bytes, checksum: 6c095cccc15f22c3fe747197514a5b16 (MD5) Previous issue date: 2017-07-05 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Throughfall (TF) is affected by different biotic and meteorological factors that can interact, resulting in high variability in estimates, increasing the uncertainty in hydrological models and the forecast of environmental impacts in watersheds. The knowledge of the relationship between rainfall (RF) and TF is a key factor for the definition of sampling strategies that result within commonly accepted error thresholds. Therefore, the main objective of this study was to analyze sources of TF variability in a secondary forest in SE Brazil, in order to understand the response of TF in function of different environmental drivers and sampling strategies. To attain these objectives, the influences of RF, sampling strategies, and stand structure on TF were analysed. The results indicated significant influence of RF on the response variables [TF volume (TFmm), TF fraction (TF%), and coefficient of variation of TF (CVTF)]. Whereas the linear model showed the best fit for TFmm, nonlinear models presented better fits for TF% and CVTF in response to RF. Regarding the influence of sampling strategies, there were no significant effects on average estimates of TFmm and CVTF. Based on the magnitude of the error, only treatments with 16 fixed gauges and nine roving gauges were able to provide estimates with errors smaller than 10%, both for all rainfall events and for those higher than 10.44 mm (median value). The results suggest that different vegetation structures affect TFmm at different spatial scales. For instance, a significant effect of canopy cover was observed on the point estimates of TFmm. However, no vegetation influences on this variable were observed at the plot scale. Regarding the temporal variability, significant effects were verified at two scales: distance to the nearest trunk at the point scale; and metrics of trees greater than 20 m at the plot scale. Finally, it was verified that combined effects of tree sizes and canopy cover influenced CVTF, indicating that the these variables reflect vegetation complexity. In general, the results suggest that RF is the main source of TF variability in the studied area. Therefore, it is necessary to consider both meteorological factors and characteristics of rainfall events to sample TF with adequate accuracy. Nevertheless, the interactions between biotic and meteorological factors affect their relative influences on TF, highlighting the need for further research in this area. / A precipitação interna (PI) é afetada por diferentes fatores bióticos e meteorológicos que podem interagir entre si, resultando numa elevada variabilidade em suas estimativas, aumentando a incerteza em modelos hidrológicos e na previsão de impactos ambientais em bacias hidrográficas. A compreensão da relação entre a precipitação em aberto (PA) e a PI é importante para a definição de estratégias de amostragem com limiares de erros aceitáveis. Portanto, o objetivo geral deste estudo foi analisar os fatores de variação da PI em uma floresta secundária, localizada no sudeste brasileiro, a fim de compreender o comportamento desse processo em função de diferentes fatores ambientais e de estratégias de amostragem. Para isto, foram analisadas as influências da PA, das estratégias de amostragem e da estrutura da vegetação sobre a PI. Os resultados indicaram influência significativa da PA sobre as variáveis resposta [volume de PI (PImm), fração de PI (PI%) e coeficiente de variação da PI (CVPI)]. Enquanto o modelo linear apresentou o melhor ajuste para PImm, os modelos não lineares tiveram melhores ajustes para PI% e CVPI em função de PA. Quanto à influência das estratégias de amostragem, não houve efeitos significativos sobre as estimativas médias de PImm e CVPI. Com base na magnitude do erro, apenas tratamentos com 16 pluviômetros fixos e nove rotativos foram capazes de fornecer estimativas com erros inferiores a 10%, tanto para o conjunto completo de dados quanto para chuvas superiores a 10,44 mm (valor mediano). Os resultados sugerem que diferentes estruturas da vegetação afetam a PImm em diferentes escalas espaciais. Por exemplo, foi verificado efeito significativo da cobertura do dossel sobre as estimativas pontuais de PImm. No entanto, não foram verificadas influências da vegetação sobre esta variável na escala da parcela. Em relação à variabilidade temporal, verificaram-se efeitos significativos nas duas escalas: da distância para o tronco mais próximo na pontual; e de métricas de árvores maiores que 20 m na escala parcela. Por fim, verificou-se que os efeitos combinados do tamanho das árvores e da cobertura do dossel influenciaram CVPI, indicando que essas variáveis refletem a complexidade da vegetação. Em geral, os resultados sugerem que PA é a principal fonte de variabilidade de PI na área estudada. Portanto, é necessário considera características meteorológicas e dos eventos de chuva para amostrar a PI com precisão adequada. Contudo, as interações entre fatores bióticos e meteorológicos afetam suas influências relativas sobre a PI, destacando a necessidade de mais pesquisas nessa área.

Submitted by Johnny Rodrigues (johnnyrodrigues@ufcg.edu.br) on 2018-06-15T19:05:07Z No. of bitstreams: 1 ARMINDO BEZERRA LEÃO - DISSERTAÇÃO PPGEA 2006..pdf: 18036151 bytes, checksum: 3c7202f8b76aca90d252e37405bcede3 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-06-15T19:05:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ARMINDO BEZERRA LEÃO - DISSERTAÇÃO PPGEA 2006..pdf: 18036151 bytes, checksum: 3c7202f8b76aca90d252e37405bcede3 (MD5) Previous issue date: 2006-05 / O solo pode apresentar ampla variação dos seus atributos, estando esta relacionada a fatores ligados à sua formação ou manejo de práticas agrícolas, a exemplo da irrigação que tem, como efeito nocivo se mal empregada, problemas de salinidade. A estatística clássica considera que a variabilidade do solo ocorre de forma inteiramente aleatória; entretanto, vários estudos têm revelado que seus atributos apresentam grande dependência espacial necessitando, portanto, de uma análise geoestatística Neste trabalho se propôs como objetivo geral, estudar as variáveis que caracterizam a salinidade do solo através da estatística clássica e geoestatística e, como metas específicas avaliar a variabilidade espacial, a existência de dependência espacial entre amostras, a validação cruzada do método de interpolação utilizado (krigagen) e construir mapas de isolinhas das variáveis da área em estudo. O estudo foi conduzido no perímetro Irrigado Engenheiro Arcoverde, localizado no Município de Condado, PB, o qual se situa na Bacia do Alto Piranhas, cuja área experimental tinha 42 hectares e se constituía de solos Neossolos Flúvicos, onde se coletaram 53 amostras, nas profundidades de 0-20, 20-40 e 40-60 cm. A malha de amostragem foi irregular, os pontos de coleta se distanciaram de lOOm entre si. De início se utilizaram para avaliação da variabilidade espacial, métodos de estatística clássica a fim de se verificar medidas de posição, dispersão e geostatística, analisando-se os variogramas e se realizando, também, a validação cruzada como meio de conhecer os melhores ajustes para os modelos encontrados. Após a realização de interpolação por krigagem, construíram-se mapas de isolinhas revelando os problemas de salinidade e sodicidade, em que os resultados obtidos indicaram grande variabilidade justificando, assim, o uso da geoestatística, principalmente para os atributos CE e PST do solo, reconhecendo-se a geoestatística como uma poderosa ferramenta indicadora da dependência espacial entre amostras e a distância, a partir dos quais elas se tornam independentes. Os atributos estudados, indicadores de salinidade, apresentaram estrutura de dependência espacial, o que permitiu o seu mapeamento. A validação cruzada demonstrou forte relação entre os valores observados e os estimados, comprovando que a Krigagem ordinária é um bom interpolador. A identificação de compartimentos como sub-regiões da paisagem na área de estudo, mostrou-se eficiente na caracterização da salinidade do solo. A técnica de interpolação por krigagem permitiu verificar que a salinidade do solo aumentou em profundidade, além de distribuição diferenciada dos sais na área, com maiores teores em sub-região específica. / The soil atributes may present a great variability, due to formation and management factores, such as an inadequate irrigation that coutj produce salinity problems. The classical statistics consider that soil variability occurs in a randomized form, however several studies have shown that the attributes present an strong spatial dependence, nedding thus geoestatical analises. The objective of this work was to study the variables that characterize the soil salinity by classical statistics and geostatistics and also to evaluate the spatial variability, the spatial dependence amongst samples, to verify the crossed validation of the interpolation method (Kriging) and to build maps of isolines of the ali variables. The present work was conducted at the Engenheiro Arcoverde irrigated perimeter located at Condado, Paraíba, aiming to measure the soil parameters that define the soil salinity, to study the spatial variability of them throughout geoestatical analyses, to study the liability of the Kriging interpolation method and to construct salinity and sodicity maps, furnishing subsides for an adequate soil management which could allows their reclamation. For this, 159 soil samples were collected at 0-20, 20-40 and 40-60 cm depth intervals, on an irregular grid with the sampling points separated at approximately 100 m. To evaluate the spatial variability initially it was used classical statistics to verify position and dispersion measures and afterwards geoestatistics to analise the semivariograms, crossed validation and to obtain the best adjusted models. After interpolation by kriging, isoline maps were constructed showing the salinity and sodicity situation of the area. The results obtained allowed to observe a great spatial variability of eletrical conductivity and exchange sodium percentage. The pH variable showed a low spatial variability. The spatial dependence of the studied attributes permitted their mapping using kriging techniques. The crossed validation offered an excellent precision to estimate data. The compartments identification, sub-regions of the studied area, was excellent to characterize the soil salinity. Small variations on the soil relief, on the soil formation and management conditioned the variability found for the studied attributes. Finally, the geoestatistics showed the possibility to obtain a greater volume of information from a small volume of data, which means efficience, saving of time and resource

Made available in DSpace on 2016-08-31T13:24:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 CarlosGFN_DISSERT.pdf: 1398522 bytes, checksum: 652d67d0830366c62f6d4ccfcedab473 (MD5) Previous issue date: 2008-12-10 / Rice crop area in Apodi River Valley, RN, Brazil, had a significant increase due to construction of Santa Cruz dam, which improved water availability downstream of the reservoir. Rice crop has been adversely affected by problems like disorganization of farmers, inefficient commercialization, product without added value, indiscriminate use of chemical inputs, loss of yield, decrease in plant vigor, and lower tillering. In this context, this work had as objectives to study causes of yield loss in irrigated red rice crop at Apodi River Valley; specifically, to study the effects of irrigation water used in that region and of soil salinity on red rice crop yield, besides to study spatial variability of physical and chemical soil characteristics of soil irrigated and cropped with red rice. The work was carried out in three small farms, where a georeferenced sampling grid was delimited with regular spacing, in which points were taken samples of soil and plants to determinate soil physical and chemical characteristics and, in two areas, yield components of red rice, allowing the use of geostatistics to study spatial variability. Rice yield and its components showed spatial dependence, which allowed the drawing of isovalue maps of the studied areas. Soil physical and chemical characteristics also showed spatial variability and correlated with rice yield components. The two studied areas showed different behavior in relation to spatial dependence and correlations. In the area of Francisco rice yield showed correlations mainly with distance to water inlet and with calcium to magnesium ratio, while in the area of Márcio the better correlation was with potassium / A cultura do arroz irrigado no vale do rio Apodi, RN, teve um aumento significativo na área plantada devido à construção da barragem de Santa Cruz, que melhorou a disponibilidade hídrica à jusante deste reservatório. Esta cultura vem sofrendo uma série de problemas, passando desde a desorganização dos plantadores, comercialização deficiente, inexistência de valor agregado ao produto, uso indiscriminado de insumos químicos, perda da produtividade, diminuição do vigor das plantas e menor perfilhamento. Neste sentido, este trabalho teve como objetivo estudar as causas das perdas de produtividade na cultura arroz vermelho irrigado no vale do rio Apodi; em particular estudar os efeitos da água de irrigação utilizada e da salinização do solo sobre a produtividade da cultura e estudar a variabilidade espacial das propriedades físicas e químicas do solo, irrigado e cultivado com arroz vermelho. O trabalho foi realizado em três pequenas propriedades, em cada uma das quais foi delimitada uma malha de pontos de amostragem georeferenciados com espaçamento regular e, nestes pontos, foram realizadas as coletas de solo e de planta para determinar atributos químicos e físicos do solo e, em duas delas, os componentes de produção do arroz vermelho, permitindo assim o uso da geoestatística para estudar a variabilidade espacial dos atributos. A produtividade do arroz e seus componentes apresentaram dependência espacial sendo possível a construção de mapas de isolinhas das áreas em estudo; constatou-se também variabilidade dos atributos físicos e químicos dos solos estudados e a existência de correlações entre os componentes de produção e alguns destes atributos. As duas áreas em que foram estudados os componentes de produção apresentaram comportamento diferenciado quanto à dependência espacial e as correlações, sendo que na área de Francisco a produtividade apresentou correlações principalmente com a distância da entrada de água na área e com a relação cálcio:magnésio, enquanto que na área de Márcio as correlações mais evidenciadas foram com potássio

Made available in DSpace on 2016-08-31T13:24:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 HerlonBFB_DISSERT.pdf: 1494254 bytes, checksum: bd30d753b8f120d23416ecf468c1672c (MD5) Previous issue date: 2012-06-29 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Irrigated red rice has been cultivated for decades in Apodi Valley, Brazil, where it is a cash crop and main economic resource for many small farm families. However, in other regions of Brazil red rice is little known and little cultivated. This study had as objective to assess spatial variability of soil attributes that influence irrigated red rice production in Apodi Valley, and characterize spatial dependence of those attributes and also of rice yield. The work was carried out in two farms of the county of Apodi, RN, Brazil, in a lowland region where is established the Apodi Valley Association of Red Rice Growers. Each farm had a production area divided in fifteen subareas, from which were determined soil chemical and physical-hydric characteristics. Samples were taken at 0 - 15 and 15 30 cm depths, according to a grid with regular spacing of 20 x 20 m in Area 1 and 10 x 10 m in Area 2. Sampling spots were georeferenced according to Cartesian coordinates that allowed the use of geostatistics in the study of spatial variability. Physical-hydric determinations included soil texture, permanent wilting point, field capacity, soil density, particle density and available water content. Soil chemical determinations included organic matter content and contents of Ca2+, Mg2+, K+, Na+, P, Cu2+, Mn2+, Fe2+ and Zn2+. Rice yield components determined were panicle number per area, mass of hundred grains and yield. Descriptive statistics was used for analyzing data general behavior and to identify outliers. Spearman correlation and multiple linear regression analysis were used for identifying probable causes of variability. Mean yields obtained were 7527 kg ha-1 and 3832 kg ha-1, in areas 1 e 2, respectively. Soil physical-hydric variables correlated to production components were: available water content, permanent wilting point, soil density and contents of clay and silt. Soil chemical variables correlated to rice yield components were: calcium, magnesium, phosphorus, sodium, potassium, zinc, copper, manganese, iron and organic matter / O arroz vermelho vem sendo cultivado há dezenas de anos no Vale do Apodi, onde gera renda e é o principal sustentáculo econômico para muitas famílias de pequenos agricultores. Entretanto, o arroz vermelho, é pouco conhecido e, portanto, pouco cultivado em outras regiões. O objetivo do presente trabalho foi o de determinar a variabilidade espacial de atributos físico-hídricos e químicos do solo que influenciam a produção do arroz vermelho irrigado na região do Vale do Apodi, e caracterizar a dependência espacial dos atributos do solo e da produção visando fornecer subsídios para um posterior planejamento da produção. O trabalho foi realizado no município de Apodi, RN, na região conhecida como várzea do rio Apodi, compreendendo a área de abrangência da Associação dos Produtores de Arroz do Vale do Apodi. O trabalho foi realizado em duas propriedades, nas quais foi delimitada uma área, subdividida em quinze subáreas, sendo cada caracterizada em suas características químicas e físico-hídricas do solo. As amostragens e coletas foram realizadas nas profundidades de 0-15 e 15-30 cm, segundo malhas de amostragem com espaçamento regular, o qual foi de 20x20 m na Área 1, na comunidade Santa Rosa, e 10x10 m na Área 2, na comunidade Reforma. Os pontos de amostragem foram referenciados segundo coordenadas cartesianas (x,y), permitindo assim o uso da geoestatística para estudar a variabilidade espacial das características. A determinação das características físico-hídricas do solo foi realizada a partir de amostras deformadas e indeformadas, as quais foram obtidas em anéis volumétricos de aço. As determinações físico-hídricas do solo foram análise textural, ponto de murcha permanente, capacidade de campo, densidade aparente, densidade de partículas e água disponível. As determinações químicas do solo foram os teores de matéria orgânica, Ca2+, Mg2+, K+, Na+,P, Cu2+, Mn2+, Fe2+ e Zn2+. Os componentes de produção determinados foram número de panículas por área, massa de 100 grãos e produtividade. A estatística descritiva foi empregada para analisar o comportamento geral dos dados e identificar possíveis valores discrepantes. O coeficiente de correlação de Spearman e a análise de regressão linear múltipla foram utilizados para identificar causas prováveis de variabilidade. As produtividades médias foram de 7.527 kg ha-1 e 3.832 kg ha-1, para área 1 e 2, respectivamente. As variáveis físico-hídricas do solo que se correlacionaram com os componentes de produção foram: água disponível, ponto de murcha, densidade aparente, argila e silte. As variáveis químicas do solo que se correlacionaram com os componentes de produção foram: cálcio, magnésio, fósforo, sódio, potássio, zinco, cobre, manganês, ferro e matéria orgânica

Este estudo teve como objetivo principal avaliar a estrutura e dinâmica do fitoplâncton em diferentes escalas temporais e espaciais em ambientes límnicos, verificando o padrão de distribuição da comunidade, a estrutura funcional e as principais variáveis ambientais correlacionadas, inclusive, em períodos perturbação. O primeiro estudo foi realizado na Lagoa Mangueira, uma lagoa costeira rasa, situada no sul do Rio Grande do Sul, Brasil, e se avaliou como as diferentes abordagens funcionais (formas de vida, máxima dimensão linear, grupos funcionais sensu Reynolds, grupos morfo-funcionais sensu Salmaso e Padisák e os grupos funcionais baseados na morfologia sensu Kruk), são correlacionadas com a variabilidade ambiental ao longo do tempo (2001-2012), identificando o melhor conjunto de variáveis ambientais que explicam a dissimilaridade da comunidade fitoplanctônica. A análise da dissimilaridade indicou uma correlação significativa entre dados abióticos e abordagens funcionais (P = 0,001), relacionada, especialmente, as concentrações de sílica e transparência da água para todas as abordagens funcionais. A maior correlação com as variáveis abióticas foi observada para aos grupos funcionais baseados na morfologia, embora o conjunto ambiental selecionado pelos grupos funcionais sensu Reynolds ter parecido mais eficaz para descrever a variabilidade ambiental na Lagoa Mangueira ao longo do tempo, pois selecionou outras formas nutricionais. O segundo estudo foi realizado em 25 lagoas costeiras rasas situadas no Sistema do Rio Tramandaí, localizado no litoral norte do Rio Grande do Sul, Brasil, e o objetivo foi testar a ocorrência de um padrão de distribuição aninhado usando a composição de espécies fitoplanctônicas, grupos taxonômicos e grupos funcionais baseados na morfologia sensu Kruk, avaliando quais fatores ambientais e de paisagem estão correlacionados com o possível aninhamento. Foi testado, também, se as espécies aninhadas e idiossincráticas diferem em suas respostas aos gradientes geográficos e ambientais. Foi identificado um padrão de distribuição aninhada na composição de espécies, grupos taxonômicos e grupos funcionais baseados na morfologia relacionados à comunidade fitoplanctônica das lagoas estudadas. O aninhamento foi, especialmente, correlacionado com as variáveis ambientais indicativas de disponibilidade de recursos, como ortofosfato e nitrogênio total dissolvido. Além disso, espécies aninhadas e idiossincráticas responderam de forma diferente a distância geográfica, sugerindo uma limitação de dispersão. O terceiro estudo foi realizado no Lago Genebra, situado entre a França e Suíça, e se analisou o efeito de períodos com e sem tempestades sobre a estrutura (biomassa, riqueza, diversidade, espécies descritoras) e funcionalidade (grupos funcionais sensu Reynolds) da comunidade fitoplanctônica de um lago profundo temperado, verificando-se, ainda, quais as principais variáveis preditoras relacionadas. A biomassa do fitoplâncton variou significativamente entre os períodos de tempestade e sem tempestade, bem como diversidade, riqueza e profundidade da termoclina (p < 0,05). Em geral, as principais variáveis preditoras selecionadas foram precipitação, velocidade e direção do vento. E, embora possamos evidenciar períodos de tempestade, através da identificação de diferenças na profundidade da termoclina, biomassa, riqueza e diversidade do fitoplâncton, não podemos dizer com precisão que essas mudanças ocorreram devido a distúrbios físicos, aumento de fósforo ou ambos, devido aos fortes padrões dinâmicos sazonais do fitoplâncton, da distribuição vertical do fósforo e da luz no lago Genebra

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Hydrossedimentological monitoring and modeling have been used as important tools to evaluate and simulate the hydrosedimentological processes in rural watersheds, in order to effectively propose conservation practices in environmentally sensitive locations. The objective of this research was to evaluate the performance of a physically based hydrological model (LISEM - Limburg Soil Erosion Model) in quantifying runoff and erosion in a rural catchment with high spatial variability (horizontally and vertically) physical and hydrological characteristics of the soil. The catchment has an area of 1.19 km2 and is situated in the northeastern region of the Rio Grande do Sul state, Brazil. Soils are characterized by reduction of water flow in the vertical soil profile either by the small thickness (Entisols and Inceptisols) or textural gradient between horizons (Ultisols) - and are associated with variations of relief, which is composed of soft hills in the top section and mountainous in the bottom section of the catchment. The predominant land use is tobacco farming (Nicotiana tabacum L.), where the surface layer of the soil is tilled to form ridges. In the first stage of the study, five slopes of the basin used for tobacco cultivation were sampled to characterize the physical and hydraulic properties at different points in the relief (top, middle slope and lowland) and four soil layers (0.00 to 0.04, from 0.20 to 0.24, from 0.40 to 0.44 and from 0.60 to 0,64 m). Field trials were also conducted to determine the infiltration rate on the slopes, and equations were also established to estimate the saturated hydraulic conductivity in each layer of soil sampled. In the second step, the LISEM model was calibrated to represent the hydrograph and sedimentograph of 20 rainfall events monitored in the river mouth from 2009 to 2012. The results of the first stage show that there is horizontal and vertical variability of physical and hydraulic properties on the slopes, being that the hillsides have a higher saturated hydraulic conductivity due to its coarser texture. Both the hydraulic conductivity and the infiltration rate were effective in identifying the horizontal variability of water flow on the slopes. The hydraulic conductivity can be estimated with good accuracy when variables from subsoil layers, for example, the total sand content, are used. The results of the second stage of the study revealed that the LISEM had a good performance in modeling the hydrograph. However, it was not possible to represent the sedimentograph, and there was an overestimate in sediment production. The model s equations related to erosion do not represent the dynamics that occur in this catchment. / O monitoramento e a modelagem hidrossedimentológica têm sido utilizados como ferramentas importantes para avaliar e simular os processos hidrossedimentológicos em bacias hidrográficas rurais, com o intuito de propor, de forma eficaz, práticas conservacionistas em locais ambientalmente frágeis. O objetivo desta pesquisa foi avaliar o desempenho de um modelo hidrológico de base física (LISEM Limburg Soil Erosion Model) em quantificar o escoamento superficial e o processo erosivo em uma bacia hidrográfica rural com grande variabilidade espacial (no sentido horizontal e vertical) das características físico-hídricas de solo. A bacia hidrográfica possui 1,19 km2 e está situada na região nordeste do estado do Rio Grande do Sul, Brasil. Os solos são caracterizados pela redução do fluxo de água na direção vertical do perfil de solo seja pela pequena espessura (Neossolos e Cambissolos) ou pelo gradiente textural entre horizontes (Argissolos) e estão associados às variações do relevo, que é ondulado na fração superior e montanhoso na fração inferior da bacia. O uso do solo predominante é o cultivo do tabaco (Nicotiana tabacum L.), em que a camada superficial do solo é revolvida para a construção de camalhões. Na primeira etapa do estudo, cinco encostas da bacia utilizadas para o cultivo do tabaco foram amostradas para caracterização das propriedades físico-hídricas em diferentes pontos do relevo (topo, meia encosta e várzea) e em quatro camadas de solo (0,00 a 0,04, 0,20 a 0,24, 0,40 a 0,44 e 0,60 a 0,64 m). Também foram realizados ensaios de campo para determinação da taxa de infiltração básica nas encostas e, ainda, foram construídas equações para estimativa da condutividade hidráulica saturada em cada camada de solo amostrada. Na segunda etapa, o modelo LISEM foi calibrado para representar o hidrograma e o sedimentograma de 20 eventos monitorados no exutório da bacia entre no período de 2009 a 2012. Os resultados da primeira etapa comprovam que há variabilidade horizontal e vertical das propriedades físico-hídricas nas encostas, sendo que a meia encosta apresenta maior condutividade hidráulica saturada devido à textura mais grosseira neste local. Tanto a condutividade hidráulica quanto a taxa de infiltração básica foram eficazes em identificar a variabilidade horizontal do fluxo de água nas encostas. A condutividade hidráulica saturada pode ser estimada com boa precisão quando são usadas variáveis das camadas subsuperficiais do solo como, por exemplo, o teor de areia total. Os resultados da segunda etapa do estudo revelaram que o LISEM apresentou bom desempenho na modelagem do hidrograma. No entanto, não foi possível a representação do sedimentograma, sendo que houve superestimativa da produção de sedimentos. As equações do modelo relacionadas com o processo erosivo não representam a dinâmica que ocorre nesta bacia hidrográfica.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:33:40Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2007-12-14Bitstream added on 2014-06-13T20:05:56Z : No. of bitstreams: 1 sanchez_rb_dr_jabo.pdf: 1897729 bytes, checksum: 456c8e2c0db50350e6d784e568134d78 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Funep / O objetivo deste trabalho foi a aplicação de métodos de agricultura de precisão e modelos matemáticos em um argissolo com variações na forma do relevo sob cultivo de cana-de-açúcar na região de Catanduva (SP). A área estudada apresentou duas diferentes pedoformas (uma côncava, C+P+, e outra convexa, C-P-). Numa área total de 200 ha, instalou-se uma malha contendo 623 pontos espaçados por uma distância de 50 metros a fim de analisar a variabilidade espacial dos atributos granulométricos e químicos do solo, e a qualidade da matéria-prima (ART – açúcares redutores totais). Nessa mesma área, foi confeccionada outra malha contendo 188 pontos espaçados por uma distância de 150 metros para análise espacial da espessura do horizonte A + E. Amostras de solos foram coletadas em todos os pontos da malha, na profundidade 0,0-0,2 metro, e análises granulométricas, químicas e de qualidade foram feitas em laboratórios. Calculou-se a estatística descritiva, e a dependência espacial entre as amostras foi determinada utilizando-se semivariogramas. Mapas de krigagem foram confeccionados para os atributos estudados. Os resultados mostraram que a utilização da agricultura de precisão e modelo matemático é a forma mais eficaz na redução de custos para aplicação de adubos. Nessas condições, a pedoforma côncava necessitou de 12% a menos de fertilizantes quando comparada com a pedoforma convexa. Esses resultados corroboram a maior fertilidade da área côncava, que também possui menor taxa de erosão e maior espessura do horizonte A + E. Ressalta-se que a modelagem matemática apresenta índices para a redução de custos. Com isso, o uso de técnicas de agricultura de precisão poderá, ao longo dos anos, trazer ganhos significativos nos sistemas de produção, pois este identifica zonas específicas de manejo. / The aim of this work was to apply precision agriculture and mathematical models in order to reduce the fertilization cost of a red-yellow Argissol cultivated with sugar cane in different pedoforms (concave, C + P +, and convex, CP-) located in the region of Catanduva (SP) . A grid having 623 points was installed in an area of 200 ha, whith points spaced by 50 meters, in order to analyze the spatial variability of the texture parameters, soil fertility and amount of raw material (TRS-total reducing sugars). In the same area another grid having 188 points was installed, with minumum distance of 150 meters, in order to provide the spatial analysis of the A+E soil horizon thicknesses. Soil samples were collected in all grid points in the depth of 0,0-0,2 meters. They were submitted to texture, fertility and quality analyzes in a laboratory. Descriptive statistics was calculated and spatial dependence of samples determined by using semivariograms. Maps of kriging were made for all the studied attributes. Results showed that the use of precision agriculture coupled with mathematical modelling is the most effective way to reduce costs for fertilizers application. The concave pedoform needed 12% less fertilizer when compared to the convex pedoform. These results are in accordance with the higher fertility of concave pedoform that has also lower erosion rates and higher horizon thickness. Another result obtained from the mathematical modeling is the derivation of specific indexes for cost reduction. We believe that the application of precision agriculture over the next years could bring significant gains in production, as this technique identifies areas demanding specific management.