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Please use this identifier to cite or link to this item: https://tede.unioeste.br/handle/tede/7469
Tipo do documento: Tese
Title: Análise da variabilidade espaço-temporal de atributos químicos do solo em uma área agrícola produtora de grãos
Other Titles: Analysis of the spatio-temporal variability of soil chemical attributes in a grain-producing agricultural area
Autor: Lorbieski, Rodrigo 
Primeiro orientador: Guedes, Luciana Pagliosa Carvalho
Primeiro coorientador: Opazo, Miguel Angel Uribe
Primeiro membro da banca: Guedes, Luciana Pagliosa Carvalho
Segundo membro da banca: Opazo, Miguel Angel Uribe
Terceiro membro da banca: Dalposso, Gustavo Henrique
Quarto membro da banca: Cima, Elizabeth Giron
Quinto membro da banca: Maltauro, Tamara Cantu
Resumo: A avaliação das mudanças nos atributos dos solos é essencial na agronomia, impactando diretamente a produtividade e a saúde do solo. A agricultura de precisão tornou essencial para quantificar essas variações, poos a caracterização da variabilidade espacial e temporal dos atributos do solo envolve diferentes técnicas estatísticas. Assim, o objetivo principal desta tese é analisar o padrão de distribuição espaço-temporal de atributos químicos do solo em uma área agrícola comercial, aplicando diferentes técnicas estatísticas. Para alcançar esse objetivo, a tese foi organizada em dois artigos científicos. O primeiro estudo analisa a variabilidade espaço-temporal dos atributos químicos do solo em uma área de cultivo de soja entre 2010 e 2022, utilizando técnicas de geoestatística espaço-temporal. Foram avaliados modelos de semivariância, com destaque para os modelos soma-métrico e soma-métrico simples. Observou-se que que os atributos químicos do solo apresentaram dependência espacial moderada, com alcance restrito, e dependência temporal variando de moderada a forte, com alcance de um a seis anos, dependendo do atributo. A dependência espaçotemporal conjunta foi de fraca a moderada, sugerindo pouca interação entre as componentes. O estudo destacou a sensibilidade dos atributos químicos, a influências temporais e a importância da geoestatística para uma gestão agrícola sustentável. Já no segundo, analisouse a variação de teor de cálcio, teor de fósforo, teor de matéria orgânica e pH em uma área de 167,35 hectares de soja em Cascavel, no Paraná, ao longo dos anos de 2010 a 2022. Utilizou-se de Funções Ortogonais Empíricas (EOFs) e Transformada Discreta de Fourier de Lomb-Scargle (LSDFT) para dados irregulares. Verificou-se que a variabilidade dos atributos é capturada por poucas EOFs: duas para teor de cálcio, três para pH e teor de matéria orgânica e quatro para teor de fósforo. Os padrões revelados indicam variações específicas para cada atributo e destacam a influência de certos anos na variabilidade. Espectros de potência ajudaram a identificar eventos sazonais e padrões espaciais e temporais importantes para o entendimento da variabilidade dos atributos químicos do solo.
Abstract: Assessing changes in soil attributes is essential in agronomy, as it directly impacts both productivity and soil health. With the advancement of precision agriculture, quantifying these variations has become increasingly important. The characterization of the spatial and temporal variability of soil attributes requires the application of various statistical techniques. Thus, the main objective of this thesis is to analyze the spatio-temporal distribution pattern of soil chemical attributes in a commercial agricultural area, applying a diverse set of statistical techniques. To achieve this objective, the thesis was structured into two scientific articles. The first study focused on analyzing the spatio-temporal variability of soil chemical attributes in a soybean cultivation area from 2010 to 2022, using spatio-temporal geostatistics techniques. Semivariance models were evaluated, particularly the metric-sum and simple metric-sum models. The results indicated that soil chemical attributes displayed moderate spatial dependence, with a limited range, while temporal dependence ranged from moderate to strong, with a span of one to six years, depending on the attribute. The joint spatio-temporal dependence was observed to be weak to moderate, suggesting limited interaction between spatial and temporal components. The study emphasized the sensitivity of chemical attributes to temporal factors and reinforced the significance of geostatistical methods for sustainable agricultural management. In the second article, the study analyzed the variation in calcium content, phosphorus content, organic matter content, and pH in a 167.35-hectare soybean area located in Cascavel, Paraná, between 2010 and 2022. By applying Empirical Orthogonal Functions (EOFs) and the Lomb-Scargle Discrete Fourier Transform (LSDFT) for irregular data, it was found that the variability of the attributes could be captured by a small number of EOFs: two for calcium content, three for pH and organic matter content, and four for phosphorus content. The patterns identified specific variability trends for each attribute and highlighted the influence of certain years on their variation. Power spectra were used to detect seasonal events, providing valuable insights. This technique proved effective in identifying relevant spatial and temporal patterns that are crucial for a deeper understanding of soil chemical attribute variability.
Keywords: Correlação canônica
Funções Empíricas Ortogonais
Geoestatística
Transformada de Fourier de Lomb-Scargle
Canonical correlation
Empirical Orthogonal Functions
LombScargle Fourier Transform
CNPq areas: CIENCIAS AGRARIAS::ENGENHARIA AGRICOLA
Idioma: por
País: Brasil
Publisher: Universidade Estadual do Oeste do Paraná
Sigla da instituição: UNIOESTE
Departamento: Centro de Ciências Exatas e Tecnológicas
Program: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Agrícola
Campun: Cascavel
Citation: LORBIESKI, Rodrigo. Análise da variabilidade espaço-temporal de atributos químicos do solo em uma área agrícola produtora de grãos. 2024. 104 F. Tese (Programa de Pós-Graduação em Engenharia Agrícola) - Universidade Estadual do Oeste do Paraná, Cascavel - Paraná.
Tipo de acesso: Acesso Aberto
Endereço da licença: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
URI: https://tede.unioeste.br/handle/tede/7469
Issue Date: 15-Aug-2024
Appears in Collections:Doutorado em Engenharia Agrícola (CVL)

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