Análise espacial da produção de cenoura irrigada correlacionada com atributos do solo e da planta | Spatial analysis of irrigated carrot yield correlated with soil and plant attributes

A caracterização da variabilidade e dependência espacial dos atributos físico- químicos do solo, atributos da planta e produtividade da cultura de cenoura é essencial para avaliar a resposta da cultura a práticas de manejo a sítio específico, possibilitando melhores resultados no aumento da produtividade e mantendo ou melhorando a qualidade do solo. Objetivou-se nesta pesquisa determinar como a produtividade da cultura de cenoura irrigada é afetada pela variabilidade espacial dos atributos físico-químicos do solo e pelos atributos de produção e crescimento da cultura. O estudo foi desenvolvido na safra 2021 em área de produção comercial, em Campos Altos, MG, Brasil, numa cultura de cenoura irrigada por pivô central. Na área irrigada foram estabelecidos 100 pontos amostrais distribuídos em uma área quadrada de 40.000 m2, posicionados nos centros de quadrículas 20 x 20 m. Em cada ponto, foram avaliadas as seguintes variáveis: produtividade da cenoura; os atributos da planta: massa fresca e seca de raiz, comprimento de raiz, diâmetro de raiz, diâmetro do colo, diâmetro do coração, massa fresca e seca de folha, comprimento da folha, número de folha, razão parte aérea/raiz, índice de área folhar e NDVI; os atributos físicos do solo: densidade do solo, densidade de partícula, porosidade total, resistência a penetração nas camadas 0,00 a 0,10 m; 0,10 a 0,20 m; 0,20 m a 0,30 m e 0,30 m a 0,40 m; umidade volumétrica, conteúdo de umidade gravimétrico em capacidade de campo e ponto de murcha permanente, disponibilidade total de água no solo; os atributos químicos do solo: pH, nitrogênio total, fósforo disponível, potássio disponível, boro disponível, ferro disponível, cálcio trocável, magnésio trocável, acidez potencial, soma de bases, capacidade de troca catiônica efetiva, capacidade de troca catiônica potencial, saturação por bases, fósforo remanescente, condutividade elétrica e o parâmetro externo irrigação. Realizou-se análise estatística e geoestatística para analisar a variabilidade e dependência espacial dos atributos físico-químicos do solo e da planta. Foi possível constatar baixa a média variabilidade na produtividade da cultura e nos atributos da planta. Por outro lado, evidenciou-se que os atributos físico- químicos do solo que apresentaram um coeficiente de variação maior do que 20%, indicando alta heterogeneidade, foram a resistência à penetração nas camadas 0,00m a 0,30m; o fósforo disponível, potássio disponível, magnésio trocável, boro disponível, ferro disponível e a condutividade elétrica. Dentre as variáveis que apresentaram dependência espacial, o menor alcance correspondeu a 40 m para densidade de partícula, sendo este o alcance mínimo recomendado para estudos posteriores em cultura de cenoura irrigada. As variáveis que melhor estimaram a variabilidade espacial da produtividade da cenoura foram os atributos da planta: diâmetro do ombro e diâmetro da ponta da raiz; e os atributos físico-químicos do solo: disponibilidade total de água no solo e capacidade de troca catiônica potencial, mostrando correlação espacial positiva. As variáveis massa de raiz, diâmetro do colo, seguidos do diâmetro do ombro e diâmetro do coração, apresentaram correlação direta com a produtividade da cenoura. Palavras-chave: Agricultura de precisão. Análise de trilha. Daucus carota L. Estatística multivariada. Geoestatística.

The characterization of the variability and spatial dependence of soil physical-chemical attributes, plant attributes and productivity of the carrot crop is essential to evaluate the crop's response to management practices at a specific site, enabling better results in increasing productivity and maintaining or improving soil quality. The objective of this research was to determine how the productivity of the irrigated carrot crop is affected by the spatial variability of soil attributes and phenological indices of the plant. The study was developed in the 2021 crop year in a commercial production area in Campos Altos, MG, Brazil, in a carrot crop irrigated by a central pivot. In the irrigated area, 100 sample points were established and distributed in a square area of 40,000 m2, positioned in the centers of 20 x 20m squares. The following variables were evaluated: carrot yield; the plant attributes: root fresh and dry mass, root length, root diameter, neck diameter, heart diameter, leaf fresh and dry mass, leaf length, leaf number, aerial part/root ratio, leaf area index, and NDVI; the soil physical attributes: soil density, particle density, total porosity, penetration resistance in the layers 0.00 to 0.10 m; 0.10 to 0.20 m; 0.20 m to 0.30 m and 0.30 m to 0.40 m; volumetric moisture, gravimetric moisture content at field capacity and permanent wilting point, total soil water availability; the soil chemical attributes: pH, total nitrogen, available phosphorus, available potassium, available boron, available iron, exchangeable calcium, exchangeable magnesium, potential acidity, sum of bases, effective cation exchange capacity, potential cation exchange capacity, base saturation, remaining phosphorus, electrical conductivity and the external irrigation parameter. Statistical and geostatistical analysis was carried out to analyze the variability and spatial dependence of physical-chemical soil and plant attributes. It was possible to verify a low to medium variability in crop yield and plant attributes. On the other hand, it was evident that the physical-chemical soil attributes that presented a coefficient of variation higher than 20%, indicating high heterogeneity, were the penetration resistance in the layers 0.00m to 0.30m; the available phosphorus, available potassium, exchangeable magnesium, available boron, available iron, and electrical conductivity. Among the variables that showed spatial dependence, the smallest range corresponded to 40 m for particle density, this being the minimum recommended range to be adopted for further studies in irrigated carrot cropping. Within the cokriging framework, the variables that best estimated the spatial variability of carrot yield were the plant attributes: shoulder diameter and root tip diameter; and the physical-chemical soil attributes: total soil water availability, and potential cation exchange capacity, showing positive spatial correlation. By means of the path analysis, it was found that the variables root mass, neck diameter, followed by shoulder diameter, and heart diameter, showed a direct correlation with carrot productivity. Keywords: Precision Agriculture. Path analysis. Daucus carota L. Geostatistics. Multivariate statistics.

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