SPACE DEPENDENCE OF SOIL MOISTURE AND SOIL ELECTRICAL CONDUCTIVITY IN ALUVIAL REGION1

Abstract

SPACE DEPENDENCE OF SOIL MOISTURE AND SOIL ELECTRICAL CONDUCTIVITY IN ALUVIAL REGION¹

IUG LOPES² E ABELARDO ANTONIO DE ASSUNÇÃO MONTENEGRO³

¹Paper extracted from the doctoral thesis of the first author.

²Department of Agronomy, Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia Baiano, BR 349, Km 14 - Zona Rural, CEP: 47600-000, Bom Jesus da Lapa - BA, Brazil; iug.lopes@ifbaiano.edu.br - ORCID: 0000-0003-0592-4774.

³Department of Agricultural Engineering, Universidade Federal Rural de Pernambuco, Rua Dom Manoel de Medeiros, Dois Irmão, CEP: 52171-900, Recife - PE, Brazil; abelardo.montenegro@ufrpe.br -ORCID: 0000-0002-5746-8574.

1 ABSTRACT

Spatial information on soil characteristics is essential to proper decision-making regarding to the environment and land use management. The objective of this work was the investigation of cross - variance between soil moisture and apparent soil electrical conductivity (CEa), under different land uses in an alluvial valley of Pernambuco. The study was developed at the Advanced Research Unit of Universidade Federal Rural de Pernambuco (UFRPE), located at  Brígida River Basin, municipality of Panamirim-PE. Soil samples were collected in a regular mesh of 20 x 10 m, for soil moisture by gravimetric method and, following a regular 10 x 10 m mesh, CEa measurements were performed using EM38® device. Cross-semivariograms were assessed and spatial dependence was verified by geostatistical procedures. It was verified in geostatistical procedures  low variation for soil moisture and intermediate variation for CEa. The use of geostatistics allowed identification of covariance between soil moisture and ECa, as well as spatial dependence for both variables, for agricultural areas. It was verified that soil moisture, even at levels close to residual, constitutes a relevant secondary component for increasing soil salinity maps precision, and hence to precision agriculture.

Keywords: geostatistics, semi-arid, precision agriculture

LOPES, I. E MONTENEGRO, A. A. DE A.

DEPENDÊNCIA ESPACIAL DA UMIDADE DO SOLO E CONDUTIVIDADE ELÉTRICA EM REGIÃO ALUVIAL

2 RESUMO

Informações espaciais sobre as características do solo são essenciais para uma tomada de decisão adequada em relação ao meio ambiente e ao gerenciamento do uso do solo. O objetivo deste trabalho foi investigar a variância cruzada entre a umidade do solo e a condutividade elétrica aparente do solo (CEa), sob diferentes usos do solo em um vale aluvial de Pernambuco. O estudo foi desenvolvido na Unidade de Pesquisa Avançada da Universidade Federal Rural de Pernambuco (UFRPE), localizada na bacia do rio Brígida, município de Panamirim-PE. As amostras de solo foram coletadas em uma malha regular de 20 x 10 m, para a umidade do solo pelo método gravimétrico e, seguindo uma malha regular de 10 x 10 m, as medidas de CEa foram realizadas usando o dispositivo EM38^®. Os semivariogramas cruzados foram avaliados e a dependência espacial foi verificada por procedimentos geoestatísticos. Verificou-se procedimentos geoestatísticos, uma baixa variação da umidade do solo e variação intermediária para CEa. O uso da geoestatística permitiu identificar a covariância entre a umidade do solo e o CEa, bem como a dependência espacial para ambas as variáveis, para as áreas agrícolas. Verificou-se que a umidade do solo, mesmo em níveis próximos ao residual, constitui um componente secundário relevante para o aumento da precisão do mapeamento da salinidade do solo e, consequentemente, para a agricultura de precisão.

Palavras-chave: geoestatística, semiárido, agricultura de precisão