Estratégia de amostragem para caracterização da variabilidade espacial dos atributos físicos e químicos do solo

Abstract

Na agricultura de precisão, as variáveis de interesse são analisadas quanto à variabilidade espacial. Desse modo, a amostragem deve ser representativa quanto ao número de pontos e à distribuição dos pontos na área estudada, o que eleva os custos na coleta e análise das amostras. Dessa forma, objetivou-se propor uma estratégia de amostragem que caracterize a variabilidade espacial dos atributos físicos e químicos do solo usando uma menor quantidade de amostras do que a estratégia de amostragem por malha, comumente usada. Para isso, foram propostas 5 estratégias (E1, E2, E3, E4 e E5) que indicaram as posições para coleta das amostras de solo com base nos graus de pertinência dos pixels interpolados e classificados em zonas de manejo. O índice de concordância Kappa foi usado para comparar as cinco estratégias de amostragem propostas com as estratégias de amostragem por malha e a dirigida por zonas de manejo. O efeito da diminuição da densidade amostral também foi avaliado nas cinco estratégias propostas e na estratégia de amostragem por malha. A redução da densidade amostral causou diminuição no índice Kappa. Em alguns casos, as estratégias propostas, mesmo usando uma densidade amostral menor, apresentaram índice Kappa maior do que a estratégia de amostragem por malha. No geral, as cinco estratégias propostas apresentaram índices Kappa maiores do que a estratégia de amostragem por malha e dirigida por zonas de manejo. Dentre as cinco estratégias propostas, a estratégia E1 foi a melhor.

In precision agriculture the variables of interest are analyzed for spatial variability. Thus, the sampling should be representative relative to number of points and the distribution of points in the study area, which increases costs in the collection and analysis of samples. Therefore, the objective was to propose a sampling strategy that characterizes the spatial variability of soil’s physical and chemical properties using fewer samples than the sampling strategy for grid commonly used. For this, five strategies have been proposed (E1, E2, E3, E4 and E5) that indicated the positions for collection of soil samples based on the relevance degree of the interpolated and classified pixels into management zones. The Kappa index was used to compare the five sampling strategies proposed to the sampling strategies by grid and directed by management zones. The effect of the low sample density was also evaluated in the five proposed strategies and grid sampling strategy. The reduction of the sample density caused a decrease in Kappa index. In some cases, the proposed strategies even using a lower sampling density showed Kappa index larger than the grid sampling strategy. Overall, the five proposed strategies showed higher Kappa index than the sampling strategy by grid and directed by management zones. Among the five proposed strategies, the E1 strategy was the best.