Publicações

Autores: ALAN GAVIOLI, EDUARDO GODOY DE SOUZA, CLAUDIO LEONES BAZZI, KELYN SCHENATTO, NELSON MIGUEL BETZEK

Periódico:BIOSYSTEMS  ENGINEERING, V. 181, p. 86-102, 2019.

The definition of management zones (MZs) in agricultural fields has been suggested as an
economically viable approach to precision agriculture. The most used methods for this task
are the cluster analysis algorithms Fuzzy C-means (FCM) and K-means. However, some
studies have presented that these algorithms may not provide the best classes to define
MZs. Considering that these studies presented comparisons of only a few clustering
methods, the objective of our research was to evaluate 20 algorithms for defining MZs,
including more than 10 methods that have not been investigated in the literature for this
purpose. The following algorithms were evaluated: Average Linkage, Bagged Clustering,
Centroid Linkage, Clara, Complete Linkage, Diana, Fanny, FCM, Fuzzy C-shells, Hard
Competitive Learning, Hybrid Hierarchical Clustering, K-means, McQuitty's Method, Median
Linkage, Neural Gas, Partitioning Around Medoids, Single Linkage, Spherical K-means,
Unsupervised Fuzzy Competitive Learning and Ward's Method. The evaluation was conducted
with data obtained between 2010 and 2015 from three commercial agricultural
fields cultivated with soya bean and maize in Brazil. The results of the analysis of variance
suggested a division of the three fields into two classes with significantly different yields
and a division of one of the fields into three classes. These divisions were satisfactorily
performed using 17 algorithms, but McQuitty's Method and Fanny were considered to be
the best choices because they produced the largest reductions in the variance of the yield
in the three fields. In addition, they generated classes with high internal homogeneity and
delimited MZs without spatial fragmentation.

KEYWORDS: Agricultural management units, Cluster analysis, Precision agriculture, Principal component analysis, Site-specific management.

Autores: CLAUDIO LEONES BAZZI, EDUARDO GODOY DE SOUZA, KELYN SCHENATTO, NELSON MIGUEL BETZEK, ALAN GAVIOLI

Periódico: AUSTRALIAN JOURNAL OF CROP SCIENCE, v. 13, p. 26-34, 2019.

Agricultural management zones (MZs) are economic and environmentally friendly alternatives for the precision agriculture. However, several analyzes and procedures are required for the delineation of MZs, which is being considered a difficult task. The statistical analysis, selection of variables, generation of thematic maps of the selected variables, generation of MZs (empirical or clustering methods), and evaluation of the applied practices are among routine procedures. In order to facilitate the definition and use of MZs, the aim of this paper was to present a software for delimitation of management zones (SDUM). Therefore, we developed a computer tool developed at and UTFPR to facilitate the generation and evaluation of MZs quickly and easily. The software was developed in Java language and can be run on any operating system. It can be downloaded from http//ppat.md.utfpr.edu.br/sdum/sdum-vm.ova. We performed tests in an experimental area, generating thematic maps of soil attributes and soybean yield. The software delineated and validated MZs, by assessing all functionalities. The statistical analysis, thematic maps, MZs and the results of MZs evaluation were shown through the graphical interfaces of the software, allowing easy interaction for the users.

KEYWORDS: precision agriculture; software for agriculture; water conservation, soil conservation.

Autores: SCHEMBERGER, ELDER E. ; FONTANA, FABIANE S. ; JOHANN, JERRY A. ; SOUZA, EDUARDO G. DE.

Periódico: ENGENHARIA AGRÍCOLA (ONLINE), v. 37, p. 185-193, 2017.

Precision Agriculture (PA) uses technologies with the aim of increasing productivity and reducing the environmental impact by means of site-specific application of agricultural inputs. In order to make it economically feasible, it is essential to improve the current methodologies as well as proposing new ones, in which data regarding productivity, soil, and compound indicators are used to determine Management Areas (MAs). These units are heterogeneous areas within the same region. With these methodologies, data mining (DM) techniques and algorithms may be used. In order to integrate DM techniques to PA, the aim of this study was to associate MAs created for soy productivity using the Fuzzy C-means algorithm by SDUM software over a 9.9-ha plot as the reference method. It was in opposition to the grouping of 2, 3, and 4 clusters obtained by the Kmeans classification algorithms, with and without the Principal Component Analysis (PCA), and the EM algorithm using chemical and physical data of the soil samples collected in the same area during the same period. The EM algorithm with PCA modeling had a superior performance than Kmeans based on hit rates. It is noteworthy that the greater the number of analyzed MAs, the lower the percentage of hits, in agreement with the result shown by SDUM, which shows that two MAs compose the best configuration for this studied area.

KEYWORDS: algorithms, EM, KDD, K-means, Weka

Autores: BIER, VANDERLEI ARTUR ; DE SOUZA, EDUARDO GODOY

Periódico: COMPUTERS AND ELECTRONICS IN AGRICULTURE, V. 136, P. 202-209, 2017.

Precision agriculture aims at the precise management of agricultural inputs toward increasing profits, decreasing losses, and preserving the environment. Thus, the use of thematic maps to understand the behavior of involved attributes is important, and the construction of these maps usually involves some type of interpolation. Choosing the best interpolation method can be difficult, and the use of cross-validation is not trivial. Therefore, the purpose of this study is to propose a selection index of interpolation methods that will help in choosing the best deterministic and stochastic model among those evaluated. The study was conducted within a 15.5-ha area in Southern Brazil, and an interpolation selection index (ISI) was applied to data on clay, copper, and manganese content, and apparent electrical conductivity of the soil using four interpolation methods: inverse distance, inverse distance squared, ordinary kriging, and cokriging. Using the ISI, choosing between deterministic and stochastic interpolation methods is simplified and less subjective. In cases where the deterministic interpolator (inverse of distance squared) was chosen, the spatial dependency was moderated. Note that the proposed statistic (ISI) does not quantify the difference between the analyzed methods.

KEYWORDS: cokriging, geostatistics, inverse distance weighting, ordinary kriging, precision agriculture.

Autores: BAUMGARTNER, DENILSON ; SOUZA, EDUARDO GODOY DE ; COELHO, SILVIA RENATA MACHADO ; MAGGI, MARCIO FURLAN

Periódico: REVISTA CIÊNCIA AGRONÔMICA (UFC. ONLINE), V. 48, P. 428-437, 2017.

The 2,4-D herbicide is widely used in Brazilian and global agriculture to control weeds. It is potentially toxic to mankind, and one of the herbicides final destinations is the soil. The aim of the study was to determine the spatial correlation of 2,4-D herbicide in soil attributes after 12 months of application. The experiment was conducted in an agricultural area of 5.04 ha in the municipality of Nova Santa Rosa/PR, in 2011 and 2012. Two soil samples collections were performed: collection 1 (09/03/2011) and collection 2 (08/25/2012), both of which were made 12 months after 2,4-D application. The herbicide was applied in a single dose of 1.5 L ha-1 in 09/2010 and in two doses in 09/2011 (1.0 L ha-1or 1.5 L ha-1 2,4-D). The correlation between soil attributes and 2,4-D was determined with the use of a spatial correlation matrix. The 2,4-D soil residues varied widely from one location to another in the same area, with points of no detection of the active ingredient. It was not possible to detect differences between 1.0 L ha-1 and 1.5 L ha-1 2,4-D treatments. Several factors may have interfered in the herbicide residues in the soil, including: climate, product characteristics, physical and chemical soil characteristics, soil management, among others. The spatial correlation of the soil attributes and 2,4-D residues in the soil proved to be an important tool to verify one parameter interference over another.

KEYWORDS: Agrochemicals, Weeds, Spatial distribution.

Autores: BETZEK, N. M. ; SOUZA, E.G. ; BAZZI, C. L. ; SOBJAK, R. ; BIER, V. A. ; MERCANTE, E.

Periódico: SEMINA. CIÊNCIAS AGRÁRIAS (ONLINE), V. 38, P. 1059-1070, 2017.

The application of precision agriculture considers the values of non-sampled places by the interpolation of sample data. The accuracy with which the maps of spatial distribution of yield and the soil attributes are produced in the interpolation process in?uences their application and utilization. This paper aimed to compare three interpolation methods (inverse of the distance, inverse of the square distance, and ordinary kriging) in the construction of thematic maps of soybean yield and soil chemical attributes. A set of data referred to 55 sampling units for the construction maps of soybean yield and of eight soil chemical attributes, by di?erent interpolation methods. The comparison was made based on the error matrix, by calculating the Kappa and Tau indices, beyond the relative deviation coefcient (RDC). It was noticed that the inverse of the square distance was the interpolator that less in?uenced the data behavior, and the best interpolation method dependent of the variability of the studied attribute. The kriging and the inverse of the square distance were considered the methods that presented the best results in the interpolation of data.

KEYWORDS: Geostatistics, Precision agriculture, Spatial variability.

Autores: SCHENATTO, K. ; SOUZA, E.G. ; BAZZI, C. L. ; BETZEK, N. M. ; GAVIOLI, A. ; BENEDUZZI, H. M.

Periódico: SEMINA. CIÊNCIAS AGRÁRIAS (ONLINE), V. 38, P. 2305-2321, 2017.

In the spatial variability management of felds, the approach based on management zones (MZs) divides the area into sub-regions, which have spatially homogeneous topography and soil conditions. Such MZs should lead to the same potential yields. Farmers understand which areas of a feld have high and low yields, and use of this knowledge may allow the identifcation of MZs in a feld based on production history. The objective of the present study was to evaluate the application of farmer’s experience to determine MZs. The study was conducted in three agricultural felds located in the west of the Paraná State in Brazil, and the MZs were generated considering three cases: a) without the use of the farmer’s experience variable; b) with the variable of farmer’s experience and the stable soil properties selected at the variable selection stage; and c) only with the farmer’s experience variable. The generated MZs were evaluated using the Variance Reduction (VR) index, Fuzziness Performance Index (FPI), Modifed Partition Entropy (MPE), Smooth Index (SI), and Analysis of Variance (ANOVA). The study showed that the use of farmer’s experience to set MZs could be an effcient and simple tool, that it could reduce costs for the processes of setting MZs, compared to the traditional method of using stable soil variables and relief.

KEYWORDS: precision agriculture, clustering, farmer feeling, management units.

Autores: NICOLAU, R. F. ; MERCANTE, E. ; MAGGI, M. F. ; SOUZA, E.G. ; GASPARIN, E. ; SILVA, B. B.

Periódico: AUSTRALIAN JOURNAL OF CROP SCIENCE (ONLINE), V. 11, P. 947-951, 2017.

Precision agriculture (PA) is used as a tool in the citrus industry and aims to increase production reduce costs and search for answers to explain the spatial variability of yield. The aim of this study was to model the spatial variability of yield and physical properties of fruits of orange trees in relation to the geographic quadrant where the fruits are on the trees. The experiment was carried out in a 1 ha commercial orchard of orange trees cv. Monte Parnaso. A GPS receiver and a total station were used to georeference the experimental area and the position of each sampled tree in the area, as well as the location of the geographic quadrant where the fruits sampled were on the trees. Twelve fruits were collected from each of the 13 sampled trees, resulting 39 fruits per quadrant, totalling 156 fruits each crop-year (2011 and 2012). Yield was estimated after the harvest (kg.quadrant-1). Physical analyses were performed for each fruit, measuring the following physical properties: equatorial diameter, total mass and juice yield. We conducted analysis of descriptive statistics and spatial variability in the data through techniques related to geostatistics. The results showed the highest spatial variability between the quarters for the juice yield and yield, and the verified juice yield was within the acceptable standard by regulatory bodies.

KEYWORDS: orange fruits, spatial dependence, geographic quadrants, variability, physical properties.

Autores: BENEDUZZI, HUMBERTO M. ; SOUZA, EDUARDO G. ; BAZZI, CLAUDIO L. ; SCHENATTO, KELYN.

Periódico: ENGENHARIA AGRICOLA, V. 37, P. 771-781, 2017.

Optimization of N management is one of the great challenges to be overcome in grain production, as it is directly related to productivity and can also cause environmental damage. Precision agriculture aims to solve this problem by applying nitrogen fertilizer at varying rates. Reflectance sensors are instruments capable of estimating N needs in various crops, including grain crops. However, it is not clear how these sensors perform under varying solar radiation and cloud cover, due to a lack of research on their temporal variability. Thus, this study examined the temporal variability of the NDVI (normalized difference vegetation index), as measured by an active reflectance sensor, in both soybean and wheat crops. The NDVI data were collected using a GreenSeeker sensor every 15 minutes over 12 or 14 consecutive hours. Incident solar radiation was recorded using an Instrutherm MES-100 pyranometer. In all experiments in soybean and wheat, NDVI was negatively influenced by irradiation, showing higher values at the beginning and end of the day. Changes in cloud cover also affected NDVI values during the experiments.

KEYWORDS: precision agriculture, remote sensing, vegetation index, NDVI.

Autores: GASPARIN, ELOI ; SOUZA, EDUARDO GODOY DE ; URIBE-OPAZO, MIGUEL ANGEL ; SANTOS, RAFAELA NICOLAU DOS ; BIER, VANDERLEI ARTHUR ; ROCHA, DAVI MARCONDES.

Periódico: ACTA SCIENTIARUM-TECHNOLOGY, V. 39, P. 417-423, 2017.

Since orange is the most produced and consumed fruit in Brazil and since its position on the tree may influence its physical and chemical attributes, current assay modeled a three-dimension spatial variability of total soluble solids (TSS) and ascorbic acid (AA) contents of the fruit in an orange orchard according to fruit position (coordinates x, y and z) on the plant and analyzed solar radiation on them. The experiment was conducted in Nova Laranjeiras, Paraná State, Brazil, and analyzed 715 fruit (Monte Parnaso variety) from nine trees in 2011, 2012 and 2013. Results showed that high TSS contents were reported in the tree´s peripheral area in the two analyzed thirds due to a high solar radiation. Highest AA rates were reported in the apical third. In the case of quadrants, higher AA levels were found in SE and NE (morning sun) with regard to the apical third and in SW and SE (afternoon sun) with regard to the basal third. The three-dimension interpolation method displays the spatial variability of the fruit’s physical attributes by three-dimensional maps.

KEYWORDS: ascorbic acid, fruit position, geostatistics, total soluble solids.

Autores: SCHENATTO, KELYN ; DE SOUZA, EDUARDO GODOY ; BAZZI, CLAUDIO LEONES ; GAVIOLI, ALAN ; BETZEK, NELSON MIGUEL ; BENEDUZZI, HUMBERTO MARTINS.

Periódico: COMPUTERS AND ELECTRONICS IN AGRICULTURE, V. 143, P. 238-248, 2017.

Management zones (MZs) are a viable economic alternative to variable-rate application (VRA) based on prescription maps; however, unlike the latter, MZs can employ conventional machinery. The use of management zones (MZs) is considered an economically viable alternative because of its low initial cost and high return in economic and environmental benefits. Data clustering techniques and the Fuzzy C-Means algorithm are the most widely used processes for delineating MZs. The most common similarity measurement used is Euclidean distance; however, because the algorithm is sensitive to the range of the input variables, these variables are typically normalized dividing the value by the standard deviation, maximum value, average, or data set range. The objective of this study was to assess the influence of data normalization methods for delineating MZs. The experiment was conducted in three experimental fields with 9.9, 15.0, and 19.8 ha, located in Southern Brazil between 2010 and 2014. The variables used for delineating MZs were selected using spatial correlation statistics and data were normalized using methods of standard score, range, and average. The MZs were delineated using the Fuzzy C-Means algorithm, which created two, three, and four clusters. The normalization methods were evaluated by five indices (modified partition entropy [MPE], fuzziness performance index [FPI], variance reduction [VR], smoothness index [SI], and kappa), and ANOVA. It was found that when the MZs delineation uses more than one variable with different scales in the clustering process using Euclidean distance, normalization is required. The range method was considered the overall best normalization method.

KEYWORDS: standardization, Fuzzy C-Means, precision agriculture, smoothness index, variance reduction, Euclidean distance.

Autores: GASPARIN, E. ; SOUZA, E.G. ; URIBE-OPAZO, M. A. ; NICOLAU, R. F. ; ROCHA, D. M. ; BIER, V. A.

Periódico: INTERNATIONAL JOURNAL OF FOOD, AGRICULTURE AND ENVIRONMENT (PRINT), V. 14, P. 92-100, 2016.

The physical and chemical characteristics of fruits depend, among other factors, on the ambient conditions during the crop cycle and on the position of the fruit on the tree. The three-dimensional visualization of these features allow us to recognize the variability of the spatial distribution by using volumes, which are obtained from a three-dimensional interpolation process based on the collection of three-dimensional data. This study aimed to model the three-dimensional spatial variability of equatorial diameter and fruit juice yield, by generating three-dimensional maps in an orchard with Monte Parnaso oranges, in the city of Nova Laranjeiras, Paraná state, Brazil. We collected geographic coordinates and analyzed the equatorial diameter and fruit juice yield of 715 fruits, collected from nine trees in the years 2011, 2012 and 2013. According to the results, there is a slightly significant increase in the equatorial diameter of the fruits as the vertical position of the fruits on the tree increases. Considering the latitude of the orchard and growing season, fruits receiving higher incidence of solar radiation showed lower juice yield. The three-dimensional interpolation method allows the study of the three-dimensional spatial variability of the fruit’s physical attributes.

KEYWORDS: precision horticulture, three-dimensional geostatistics, spatial variability.

Autores: SCHENATTO, K. ; SOUZA, E.G. ; BAZZI, C. L. ; BIER, V. A. ; BETZEK, N. M. ; GAVIOLI, A.

Periódico: ACTA SCIENTIARUM-TECHNOLOGY, V. 38, P. 31-40, 2016.

Precision agriculture (PA) comprises the use of management zones (MZs). Sample data are usually interpolated to define MZs. Current research checks whether there is a need for data interpolation by evaluating the quality of MZs by five indices – variance reduction (VR), fuzzy performance index (FPI), modified partition entropy index (MPE), Kappa index and the cluster validation index (CVI), of which the latter has been focused in current assay. Soil texture, soil resistance to penetration, elevation and slope in an experimental area of 15.5 ha were employed as attributes to the generation of MZ, correlating them with data of soybean yield from 2011-2012 and 2012-2013 harvests. Data interpolation prior to MZs generation is important to achieve MZs as a smoother contour and for a greater reduction in data variance. The Kriging interpolator had the best performance. CVI index proved to be efficient in choosing MZs, with a less subjective decision on the best interpolator or number of MZs.

KEYWORDS: inverse of distance, inverse of square of distance, kriging.

Autores: RICARDO, SOBJAK ; SOUZA, EDUARDO G. DE ; BAZZI, CLAUDIO L. ; URIBE-OPAZO, MIGUEL A. ; BETZEK, NELSON M.

Periódico: ENG AGR-JABOTICABAL, V. 36, P. 78-93, 2016.

Precision agriculture (PA) allows farmers to identify and address variations in an agriculture field. Management zones (MZs) make PA more feasible and economical. The most important method for defining MZs is a fuzzy C-means algorithm, but selecting the variable for use as the input layer in the fuzzy process is problematic. BAZZI et al. (2013) used Moran’s bivariate spatial autocorrelation statistic to identify variables that are spatially correlated with yield while employing spatial autocorrelation. BAZZI et al. (2013) proposed that all redundant variables be eliminated and that the remaining variables would be considered appropriate on the MZ generation process. Thus, the objective of this work, a study case, was to test the hypothesis that redundant variables can harm the MZ delineation process. BAZZI This work was conducted in a 19.6-ha commercial field, and 15 MZ designs were generated by a fuzzy C-means algorithm and divided into two to five classes. Each design used a different composition of variables, including copper, silt, clay, and altitude. Some combinations of these variables produced superior MZs. None of the variable combinations produced statistically better performance that the MZ generated with no redundant variables. Thus, the other redundant variables can be discredited. The design with all variables did not provide a greater separation and organization of data among MZ classes and was not recommended.

KEYWORDS: precision agriculture, spatial correlation, relative efficiency.

Autores: KELYN, SCHENATTO ; EDUARDO, GODOY DE SOUZA ; CLAUDIO, LEONES BAZZI ; NELSON, MIGUEL BETZEK ; ALAN, GAVIOLI.

Periódico: AFRICAN JOURNAL OF AGRICULTURAL RESEARCH, V. 11, P. 3680-3689, 2016.

The use of yield-level management zones (MZs) has demonstrated high potential for site-specific management of crop inputs in traditional row crops. Two approaches were use: all variables approach (all_Var) and stable variables approach (sta_Var). In each approach, variables selected had significant correlation with yield, while all redundant and non-autocorrelated variables were discarded. Two fields were use in this study: Field 1 (17.0 ha soybean field located in Cascavel, Paraná, Brazil); and Field 2 (35.0 ha corn field located in Wiggins, Colorado, US.). Two, three, four, and five MZs were created using fuzzy c-means clustering technique. The proposed methodology for define MZs is simple and allowed create good-quality MZs. It also founded that not-stable-over-time variables are not useful to define MZs.

KEYWORDS: precision agriculture, spatial variability, fuzzy clustering, autocorrelation, cross-correlation.

Autores: SOUZA, E. G.; BAZZI, C. L. ; KHOSLA, R. ; URIBE-OPAZO, M. A. ; REICH, ROBIN M.

Periódico: JOURNAL OF PLANT NUTRITION, V. 39, P. 531-538, 2016.

Technological advances in precision agriculture in the last two decades have made yield monitoring and mapping an economically feasible option or practice for farmers. Differentially corrected Global Positioning System (GPS)- equipped yield monitoring system on a combine allows collection of georeferenced yield data which when coupled with a geographic information system (GIS) can generate yield maps via several interpolation techniques. Scientists and practitioners have reported to use multiple different types of interpolation techniques to process yield data. However, one of the aspects that still need to be elucidated is the influence of the different interpolation methods on the quality of the resulting thematic yield maps. The objective of this study was to investigate the influence of three interpolation methods (i.e., inverse of distance, inverse of square distance, and ordinary kriging) commonly used in developing yield maps. An index for the comparison of errors (ICE) was proposed to provide an objective criterion for selecting an experimental variogram model to use with the kriging. Results indicate that inverse distance squared performed slightly better in predicting yields than either inverse distance or ordinary kriging. With a mean absolute difference varying from 0.04 to 0.32 t ha¡1 corresponding to a relative deviation from 1.20 to 7.53%, the management decisions can differ in some cases based on the type of interpolation implemented.

KEYWORDS: precision agriculture, thematic map, interpolator, inverse of distance, kriging.

Autores: GAVIOLI, ALAN ; DE SOUZA, EDUARDO GODOY ; BAZZI, CLAUDIO LEONES ; GUEDES, LUCIANA PAGLIOSA CARVALHO ; SCHENATTO, KELYN.

Periódico: COMPUTERS AND ELECTRONICS IN AGRICULTURE, V. 127, P. 302-310, 2016.

Definition of management zones is the delimitation of sub-areas with similar topographic, soil and crop characteristics within a field. Among the many variables that can be used for this definition, those that are stable and spatially correlated with yield are more often recommended for use. Clustering algorithms such as Fuzzy C-means are also frequently applied to define management zones. Three variable selection techniques that can be applied with Fuzzy C-means are spatial correlation analysis, principal component analysis (PCA), and multivariate spatial analysis based on Moran’s index PCA (MULTISPATI-PCA). In this study, the efficiency of each of these three techniques used in conjunction with the clustering method was assessed. Furthermore, a new variable selection approach, named MPCA-SC, based on the combined use of Moran’s bivariate spatial autocorrelation statistic and MULTISPATI-PCA, was proposed and tested. The evaluation was performed by using data collected from 2010 to 2014 from three agricultural areas in Paraná State, Brazil, with corn and soybean crops, generating two, three, and four classes. The delineated management zones were different according to the method used, and MPCA-SC provided the best performance for the Fuzzy C-means algorithm and the best variance reduction values of the data after the delimitation of the sub-areas. Furthermore, MPCA-SC provided management zones with greater internal homogeneity, making them more viable for implementation from the viewpoint of field operations.

KEYWORDS: fuzzy c-means, Moran’s index, MULTISPATI-PCA, PCA, precision agriculture.

Autores: ROCHA, D. M. ; SOUZA, E. G. ; NÓBREGA, L. H. P. ; BAZZI, C. L. ; GASPARIN, E.

Periódico: REVISTA DE CIENCIA Y TECNOLOGÍA, V. 18, P. 62-69, 2016.

Este estudio tuvo como objetivo cuantificar la dependencia espacial de las propiedades químicas del suelo, índice de clorofila en las etapas V3, V6 y R1 y productividad de maíz, y analizar la correlación espacial entre ellas. Las propiedades del suelo fueron evaluadas en 2010 y 2011 y el índice de clorofila (con clorofilómetro) y la productividad en los años 2011 y 2012. Los atributos presentaron dependencia espacial, lo que permite la aplicación localizada. También se observó la existencia de correlación espacial entre atributos, demostrando la importancia de estudios en esta área, buscando identificar atributos que influyen en el desarrollo de la cultura.

KEYWORDS: agricultura de precisión; clorofilómetro; geoestadística; interpolación; mapas temáticos.

Autores: BAZZI, C. L. ; SOUZA, E. G. ; KONOPATZKI, M. R. S. ; NÓBREGA, L. H. P. ; URIBE-OPAZO, MIGUEL A.

Periódico: INTERNATIONAL JOURNAL OF FOOD, AGRICULTURE AND ENVIRONMENT (PRINT), V. 13, P. 86-92, 2015.

Precision agriculture has been adapted to become feasible even for small producers whose agricultural area is not so expressive. According to the crop potential of an area, the generation of management zones (MZ) comes as possibility to implement precision agriculture. Using conventional equipments, each sub-region receives a specific recommendation optimizing the input application and reducing the cost. Thus, this research aimed at identifying chemical and textural characteristics of soil as well as altimetric data that influenced a pear orchard yield. The data were collected during two years in an experimental area of 1.49 ha. To select the attributes to be used in the MZ generation, two approaches were used: chemical attributes (less stable) and textural and altitude attributes (more stable). MZ were generated with the Fuzzy C-Means algorithm and subsequently evaluated. When two MZ were generated, there was a reduction on variance of yield sample data in most studied MZ. The best results were recorded when two MZ were generated using data of texture, altitude and yield.

KEYWORDS: Precision agriculture, spatial variability, fuzzy clustering, autocorrelation, cross-correlation.

Autores: KONOPATZKI, M. R. S. ; SOUZA, E. G. ; NÓBREGA, L. H. P. ; BAZZI, C. L. ; ROCHA, D. M..

Periódico: JOURNAL OF PLANT NUTRITION, P. 00-00, 2015.

For fruiting trees, fertilization is usually recommended based on the analyses of soil and leaves, adopting a standard value for the whole orchard. This management can lead to undesirable imbalances to the plants and local agroecosystem. Thus, this trial aimed at mapping the spatial variability of properties of soil, plant and yield in a commercial area of pears production and investigating the yield response to a distinguished fertilization. The trial was carried out in Nova Laranjeiras, Paraná, where 36 trees were selected to receive conventional fertilization (CF) and other 36 trees received a site-specific fertilization (SSF). All variables (chemical and physical attributes of soil, leaf tissue, and yield) showed some spatial dependence. For all years, yield variability was considered very high. The yield of SSF system was slightly higher (2,625 kg ha-1) and took up a larger area (59%) when compared to SF system (2,548 kgha-1 at 41% area).

KEYWORDS: precision horticulture, localized fertilization, thematic maps.

Autores: SANTOS, D. ; SOUZA, E. G. ; NÓBREGA, L. H. P. ; BAZZI, C. L. ; QUEIROZ, F. N..

Periódico: ENGENHARIA AGRÍCOLA (ONLINE), V. 35, P. 280-292, 2015.

Cover crops are important for improving soil quality. However, soil properties usually have some spatial dependence. Thus, this study aimed to evaluate the effect of winter cover crops on physical properties of soil and soybean yields using thematic maps. Five winter treatments were used: black oats; intercropping 1 (forage turnips and black oats); intercropping 2 (forage turnips, black oats and common vetch); wheat; and control. Macroporosity, microporosity, total porosity, bulk density and water content of the soil from 0 - 0.1 m depths were evaluated after the winter cover crop management. Soybeans were sown over the entire area in the summer after the winter cover crop management, and the soybean yield was determined for each treatment. Maps for each treatment were created and compared to the control treatment using the relative deviation coefficient (RDC). The cover crops improved the total macroporosity of the soil in some regions of the study area. The black oats were more efficient at maintaining higher water content of the soil, and it can be used to decrease the bulk density.

KEYWORDS: soil porosity, bulk density, crop rotation.

Autores: WENDPAP, B. G. ; URIBE-OPAZO, M. A. ; JOHANN, J. A. ; VILAS BOAS, M. A. ; SOUZA, E. G..

Periódico: INTERNATIONAL JOURNAL OF FOOD, AGRICULTURE AND ENVIRONMENT (PRINT), V. 13, P. 21-28, 2015.

Knowing the spatial dependence of a given attribute and studying the behavior of such dependence in time, allow for its mapping and monitoring. This will lead to good local management practices of farms, with the intent to achieve greater profitability, as well as reduced environmental liability usually caused by poor awareness on the actual physicochemical requirements of a particular soil. The present work aimed to model, in different ways, the structure of spatial dependence of observations in time and its influence on the generation of thematic maps. The “experimental area” data were gathered from an experiment employed at the Research Center Eloy Gomes from the Cooperativa Central Agropecuária de Desenvolvimento Tecnológico e Econômico Ltda (COODETEC), in the city of Cascavel - PR. The area was 1.33 ha, divided into a regular grid of 256 plots of 7.20 m x 7.20 m, summing up a total of 128 plots with local chemical management and 128 plots with no local chemical management. For five years, maps of soil potassium in the experimental area were compared through individual geostatistical models; scaling semivariance model and linear models with multiple independent replications. The accuracy rates indicated similarity between the thematic maps generated by the various methods proposed. A model of spatial estimation of soybean yield was also generated, considering multiple independent replications, depending on covariates..

KEYWORDS: scaled semivariogram, thematic maps, spatial linear model.

Autores: CAMICIA, R.F.M. ; MAGGI, M.F. ; SOUZA, E.G. ; JADOSKI, S.O. ; CAMICIA, R.G.M. ; MENECHINI, W..

Periódico: PLANTA DANINHA, V. 33, P. 365-373, 2015.

This study aimed to assess the degree of similarity presented by thematic maps generated by different sampling grids of weed plants in a commercial agricultural area of 7.95 hectares. Monocotyledons and dicotyledons were counted on the 2012/2013 and 2013/2014 harvests, before soybean planting, in the fallow period after wheat harvest, in both years. A regular grid of 10 x 10 m was produced to sample the invasive plants, used as reference, and the counting was done in 1 m² of each sample point, totaling 795 samples in each year, compared to regular grids of 30 and 50 m, generated from the data exclusion of the standard grid. Twenty-two composite soil samples were taken at a depth of 0-20 cm to correlate soil properties with weeds occurrence. For the generation of the thematic maps, the Inverse Distance Weighting (IDW) for interpolation was used; when comparing the maps generated from each grid with the reference map, the kappa coefficient was used to assess the loss of quality of the maps as the number of sample points was reduced. It was observed that the map quality loss was lower in 2013 compared to 2012 when the sampling density of the points was reduced. The 30 x 30 m grids have satisfactorily described the infestation data of the dicotyledons and the 50 x 50 m grids have adequately described the monocotyledon weeds infestation, compared to the standard 10 x 10 m grids.

KEYWORDS: precision agriculture, sample grids, weeds.

Autores: BAZZI, CLAUDIO L ; SOUZA, EDUARDO G ; KHOSLA, RAJ ; URIBE-OPAZO, MIGUEL A ; SCHENATTO, KELYN.

Periódico: CIENCIA E INVESTIGACIÓN AGRARIA (EN LÍNEA. EDICIÓN EN ESPAÑOL), V. 42, P. 7-7, 2015.

During the last few years, yield maps have become economically feasible for farmers due to technological advances in precision agriculture. However, evidence of yield profitability is still uncertain, and variability in yield has seldom been correlated to variability in profits. Differently from yield maps, profit maps can supply additional information about the economic return for each particular area of a feld. The objective of the present work was to study how management decisions can be facilitated by transforming yield-map datasets into profit maps and the importance of the selection of interpolator type. Yield and profit maps were generated for each data set (three soybean felds and one corn feld) using the inverse of the distance (ID), the inverse of the square of the distance (IDS) and kriging (KRG) as interpolation methods. It can be concluded that profit maps are an important tool for the diagnosis of the spatial variability of economic return because they can assist farmers with management decision-making. The impact of the interpolator type was less than 200 kg ha-1 for the yield and US$ 30 ha-1 for the profit, indicating that the choice of interpolator type is of secondary importance. In addition, the profit maps showed large variability that would not be easily found if only yield maps were analyzed.

KEYWORDS: Precision agriculture, profit map, profitability map.

Autores: KAJIYAMA, D. T. ; NÓBREGA, L. H. P. ; SILVEIRA, J C M ; SOUZA, E. G..

Periódico: JOURNAL OF AGRONOMIC SCIENCES, V. 4, P. 42-49, 2015.

Os resíduos vegetais são importantes para o sucesso do sistema plantio direto. A sua distribuição uniforme durante a colheita é importante para que não ocorram áreas em que o solo fique descoberto. A uniformidade de distribuição pode ser alterada pela regulagem da posição dos distribuidores. Assim, o este trabalho teve como objetivo analisar o sistema de dispersor de resíduos vegetais da colhedora TC 57 (com plataforma de 15 pés (4,5 m), picador e distribuidor de resíduos vegetais) avaliar a regulagem e as faixas de distribuição e analisar a eficiência da máquina em relação ao sistema de distribuição de resíduos vegetais. A análise foi realizada durante a colheita de trigo, com amostras de resíduos vegetais, recolhidas na passagem da colhedora, determinando-se a massa, com quatro repetições por tratamento. O tratamento em que todos os direcionadores regulados na posição das extremidades laterais direito e esquerdos tiveram a melhor distribuição de resíduos vegetais, pois manteve uniformidade ao longo do perfil dos direcionadores, enquanto que para os direcionadores posicionados mais internamente (recuados), houve maior concentração de resíduos vegetais no centro. No entanto, a regulagem da distribuição apresenta deficiência nas laterais direita e esquerda, tendo dificuldades de regulagens da máquina.

KEYWORDS: sistema plantio direto, regulagem do direcionador de resíduos vegetais, colhedora, sistema dispersor de resíduos vegetais, máquinas agrícolas.

Autores: NICOLAU, RAFAELA F ; MERCANTE, ERIVELTO ; MAGGI, MARCIO F ; DE SOUZA, EDUARDO G ; GASPARIN, ELOI.

Periódico: CIENCIA E INVESTIGACIÓN AGRARIA (EN LÍNEA. EDICIÓN EN ESPAÑOL), V. 41, P. 337-347, 2014.

The purpose of this study was to analyze the spatial variability of soil properties and productivity and the chemical and physical properties of oranges (Monte Parnaso variety) in their geographical quadrants. This experiment was conducted in a commercial orange orchard in the municipality of Nova Laranjeiras in the State of Paraná, Brazil. A GPS receiver and a total station were used to measure the spatial location of the fruit and to determine which quadrant they were located in. In this experiment, 13 trees were studied. Twelve fruits were evaluated in each geographical quadrant, and 156 fruits were considered. After harvest, the productivity was expressed as kg per quadrant (kg quadrant-1). Next, physical tests (equatorial diameter (EqD), total fruit mass (TFM), juice yield (JY)) and chemical tests (total soluble solids (TSS), total titrable acidity (TTA), the TSS/TTA ratio, and the ascorbic acid (AA) content) were conducted in the laboratory. In addition, the data were subjected to analysis by descriptive statistics and geostatistics to determine the spatial variability of the physical and chemical properties of the oranges, the variations of the soil properties and the correlations between the following parameters: the pH properties of the fruit and Zn; TFM and K; EqD and K, and C and TSS. The orchard varies spatially, especially regarding the EqD, TFM, JcP, TSS and AA for the quadrants with the highest values (the Northwest, Southeast, Northeast, Southwest and Southeast, respectively). The soil potassium and zinc contents were strongly correlated with the physical and chemical properties of the orange fruits.

KEYWORDS: citriculture, geostatistics, spatial variability.

Autores: SANTORUM, MÁRCIA ; NÓBREGA, LÚCIA HELENA PEREIRA ; SOUZA, EDUARDO GODOY DE ; SANTOS, DIEGO DOS ; BOLLER, WALTER ; MAULI, MÁRCIA MARIA.

Periódico: ACTA SCIENTIARUM. AGRONOMY (IMPRESSO), V. 35, P. 83-92, 2013.

The objective of this study was to compare tests used to identify vigor in soybean seeds and to establish a model that relates the seeds’ vigor, as determined in the laboratory, with field emergence. Five soybean cultivars were evaluated based on their germination, sand emergence, immersion in sodium hypochlorite, accelerated aging, controlled deterioration, cold test, seedling growth, electrical conductivity, tetrazolium, emergence percentage, seedling length in the field and seedling dry weight. The experimental design was completely randomized and means were compared by the Tukey test at 5% probability. Assays for accelerated aging, controlled deterioration and tetrazolium showed the closest correlation to field emergence. The regression model included the sand emergence speed, germination speed index and index of sand emergence speed as the variables that best correlated with field emergence.

KEYWORDS: germination, seeds quality, regression model.

Autores: BOLIGON, F. ; NÓBREGA, L. H. P. ; SOUZA, E. G. ; PACHECO, F. P. ; SILVEIRA, J. C. M..

Periódico: VARIA SCIENTIA - AGRÁRIAS (IMPRESSO), V. 3, P. 81-94, 2013.

Aspectos relacionados à densidade populacional de milho foram avaliados em função da velocidade de deslocamento do conjunto moto mecanizado de duas semeadoras-adubadoras. O delineamento experimental utilizado foi de blocos casualizados com os tratamentos arranjados em esquema fatorial 2 x 3 (duas semeadoras-adubadoras x três velocidades de deslocamento), totalizando seis tratamentos. Para tração, foi utilizado trator 4x2 TDA Ford 7630. As semeadoras utilizadas foram: semeadora IMASA com sistema dosador de sementes pneumático e distribuidor de adubo do tipo discos duplos desencontrados e semeadora IMASA modelo Plantum 8 de arrasto, com mecanismo dosador de sementes do tipo disco perfurado horizontal. Três marchas do trator foram utilizadas, correspondendo aproximadamente às velocidades de 3,0; 4,5 e 7,0 km h-1 (0,83; 1,25 e 1,94 m s-1). O tipo de mecanismo dosador de sementes interferiu com o espaçamento entre plantas, enquanto a velocidade de deslocamento influenciou nas profundidades do sulco e da semente. O índice de velocidade de emergência, espaçamento entre plantas, estande inicial de plantas e estande final de plantas não foram afetados.

KEYWORDS: disco horizontal perfurado, mecanismo pneumático de distribuição de sementes, população de plantas.

Autores: BAZZI, CLAUDIO L. ; SOUZA, EDUARDO G. ; URIBE-OPAZO, MIGUEL A. ; NÓBREGA, LÚCIA H. P. ; ROCHA, DAVI M..

Periódico: ENGENHARIA AGRÍCOLA (IMPRESSO), V. 33, P. 952-964, 2013.

Several equipments and methodologies have been developed to make available precision agriculture, especially considering the high cost of its implantation and sampling. An interesting possibility is to define management zones aim at dividing producing areas in smaller management zones that could be treated differently, serving as a source of recommendation and analysis. Thus, this trial used physical and chemical properties of soil and yield aiming at the generation of management zones in order to identify whether they can be used as recommendation and analysis. Management zones were generated by the Fuzzy C-Means algorithm and their evaluation was performed by calculating the reduction of variance and performing means tests. The division of the area into two management zones was considered appropriate for the present distinct averages of most soil properties and yield. The used methodology allowed the generation of management zones that can serve as source of recommendation and soil analysis; despite the relative efficiency has shown a reduced variance for all attributes in divisions in the three subregions, the ANOVA did not show significative differences among the management zones.

KEYWORDS: Precision agriculture, spatial variability, fuzzy clustering, management zones, autocorrelation, cross-correlation.

Autores: BARCELOS, R. E. N. ; COELHO, S. R. M. ; AFONSO, A. D. L. ; SOUZA, E. G. ; KONOPATZKI, M. R. S.

Periódico: REVISTA CAATINGA (UFERSA. IMPRESSO), V. 25, P. 147-152, 2012.

The aim of this study is to evaluate the Sitophilus zeamais development in maize seeds, under four lightning systems and to find a mathematical model that describes the growth of this insect under the ambient conditions. Four wood cabinets were built, one of them was a natural light and the other ones as it follow: mixed light, sodium steam light and anti-bugs incandescent light. Inside each chamber, there were 18 recipients containing approximately 250g of seeds infested with 25 weevils. After the chambers building, a timer system was built, so the lamps would stay turned on always on the same time, from 6:00 p.m. to 6:00 a.m. to next day, consequently kept on for 12 hours. Every 21 days after the construction of the experiment 3 recipients from each chamber were taken off and weevils there were counted using the Belese funnel, and the seeds moisture was measured. It was not observed any influence on the bug development, who presented the maximum level of growing 84 days after the storage at all lightning systems tested. The humidity level kept constant itself until the 84th day and it had reduced significantly, indicating environmental changes during the procedure. The growth of S. zeamais can be described by a polynomial model.

KEYWORDS: Wevill, Lamps, Storage, Zea mays, Stored products.

Autores: TAVARES-SILVA, C. A. ; SOUZA, E. G. ; NÓBREGA, L. H. P. ; SANTOS, D. ; GONÇALVES JR., A. C..

Periódico: INTERNATIONAL JOURNAL OF FOOD, AGRICULTURE AND ENVIRONMENT (ONLINE), V. 10, P. 413-416, 2012.

No-tillage system is an alternative agricultural management to protect soil; however, the cover crops association is required in crop rotation or succession, allowing an amount of nutrients supply and organic matter to soil through mineralization of plant residues. Thus, this trial aimed at evaluating the effects of crops succession on soybean yield and on chemical properties of soil: calcium, magnesium and aluminium saturation (m%). The trial was carried out in Cafelândia (PR) city, in a typical eutrophic red latosol, from June 2008 to March 2010. The experimental design was completely randomized with five treatments: black oat; consortium 1 (turnip and black oat); consortium 2 (turnip, black oat and common vetch), heat and fallow, with six replications in a 2 ha area, in four periods during two agricultural harvests, in order to record chemical analyses of soil in a depth from 0 to 0.2 m. The cover crops management was with roll-knife, while wheat was harvested with an automotive combine. Soybean was sown in summer and its yield was determined for each treatment. Winter cover crops influenced on Mg concentration in soil when evaluated after soybean harvest in 2010, so that, black oat and the second consortium were the main responsible for such increase, although, the treatments showed no effect on soybean yield during the 2009/2010 harvest.

KEYWORDS: green manure, no-tillage system, precision agriculture.

Autores: SPEZIA, GRACIELE R ; SOUZA, E. G. ; NÓBREGA, L. H. P. ; URIBE-OPAZO, M. A. ; MILAN, M. ; BAZZI, C. L.

Periódico: REVISTA BRASILEIRA DE ENGENHARIA AGRÍCOLA E AMBIENTAL (IMPRESSO), V. 16, P. 449-457, 2012.

Yield mapping represents the spatial variability concerning the features of a productive area and allows intervening on the next year production, for example, on a site-specific input application. The trial aimed at verifying the influence of a sampling density and the type of interpolator on yield mapping precision to be produced by a manual sampling of grains. This solution is usually adopted when a combine with yield monitor can not be used. An yield map was developed using data obtained from a combine equipped with yield monitor during corn harvesting. From this map, 84 sample grids were established and through three interpolators: inverse of square distance, inverse of distance and ordinary kriging, 252 yield maps were created. Then they were compared with the original one using the coefficient of relative deviation (CRD) and the kappa index. The loss regarding yield mapping information increased as the sampling density decreased. Besides, it was also dependent on the interpolation method used. A multiple regression model was adjusted to the variable CRD, according to the following variables: spatial variability index and sampling density. This model aimed at aiding the farmer to define the sampling density, thus, allowing to obtain the manual yield mapping, during eventual problems in the yield monitor.

KEYWORDS: precision agriculture, thematic map, spatial variability.

Autores: KONOPATZKI, M R S ; SOUZA, E. G. ; NÓBREGA, L. H. P. ; URIBE-OPAZO, M. A. ; SUSZEK, GRAZIELI.

Periódico: ENGENHARIA AGRÍCOLA (IMPRESSO), V. 32, P. 381-392, 2012.

In the last few years, precision agriculture has become commonly used with many crops, particularly cereals, and there is also interest in precision horticulture. Pear is a seasonal fruit and well appreciated by Brazilian people, although it is mostly imported. Brazilian farmers are nowadays trying to increase pear production. Thus, this research aimed at mapping the yield of pear trees in order to study the spatial variability of yield as well as its comparison with spatial variability of soil and plant attributes. The experimental field had 146 pear trees, variety ‘Pêra d’água’, distributed on a 1.24 ha. Four harvests were performed according to the fruit ripening and from each tree; only the ripe fruits were harvested. In each harvest, all the fruits were weighed and the total yield was obtained based on the sum of each harvest. The soil attributes analyzed were P, K, Ca, Mg, pH in CaCl2, C, Cu, Zn, Fe, Mn and base saturation, and the plant attributes were fruit length, diameter and yield. Yield had low correlation with soil and plant attributes. An index of spatial variability was suggested in this study and helped in classifying levels of spatial dependence of the various soil and plant attributes: very low (fruit length); low (P, fruit diameter), medium (Mg, pH, Cu, Zn, Fe), high (Ca, K, base saturation and yield), and very high (Mn and C).

KEYWORDS: precision agriculture, thematic maps, horticulture.

Autores: PIACENTINI, LIANE ; SOUZA, EDUARDO G. DE ; URIBE-OPAZO, MIGUEL A. ; NÓBREGA, LÚCIA H. P. ; MILAN, MARCOS.

Periódico: ENGENHARIA AGRÍCOLA (IMPRESSO), V. 32, P. 609-623, 2012.

A seleção e a otimização de sistemas mecanizados são os principais objetivos da mecanização racional. Não é suficiente uma compra adequada do maquinário agrícola se sua utilização não for controlada em aspectos operacionais e financeiros. Neste trabalho, é descrito o desenvolvimento de software para estimativa do custo operacional de máquinas agrícolas (MAQCONTROL), utilizando o ambiente de desenvolvimento Borland Delphi e o banco de dados Firebird. Os custos operacionais foram divididos em fixos e variáveis. Nos custos fixos, foram estimadas as despesas com depreciação, juros, alojamento e seguros. Nos custos variáveis, foi dada ênfase aos custos de manutenção como: óleos lubrificantes, filtros, pneus, graxa, combustível, pequenos reparos e troca de peças. Os resultados demonstraram a eficiência do software para os objetivos propostos. Assim, o MAQCONTROL pode ser uma importante ferramenta no processo de administração rural, pois reduz os custos da informação e agiliza a determinação precisa dos custos operacionais de máquinas agrícolas.

KEYWORDS: mecanização agrícola, administração rural, sistema de informação.

Autores: SANTOS, D. ; SOUZA, E. G. ; NÓBREGA, L. H. P. ; BAZZI, CLAUDIO LEONES ; GONÇALVES JR., A. C..

Periódico: REVISTA BRASILEIRA DE ENGENHARIA AGRÍCOLA E AMBIENTAL (IMPRESSO), V. 16, P. 843-848, 2012.

Os atributos químicos e físicos do solo apresentam, frequentemente, dependência espacial. Portanto, é imprescindível estudar sua variabilidade espacial visando ao manejo mais preciso da lavoura, a redução do impacto ambiental, a otimização do uso de máquinas e o aumento da eficiência das equipes de trabalho. Assim, o objetivo deste trabalho foi avaliar a variabilidade espacial de atributos físicos de um Latossolo Vermelho distroférrico típico após o cultivo de soja. Os dados foram coletados em uma área de 2 ha cultivada sob sistema de plantio direto utilizando-se uma grade amostral de 30 x 33 m, em que foram avaliados os parâmetros: macroporosidade, microporosidade, porosidade total, densidade e umidade do solo, na camada de 0 - 0,1 m; após as análises exploratória e geoestatística, os modelos teóricos foram ajustados aos semivariogramas para cada atributo; já a interpolação dos dados foi realizada utilizando-se a krigagem ordinária, verificando-se que todas as variáveis estudadas apresentaram dependência espacial, que variou entre moderada (macroporosidade, porosidade total e umidade do solo) e forte (microporosidade e densidade do solo), em função do coeficiente de efeito pepita.

KEYWORDS: geoestatística, porosidade do solo, umidade do solo, densidade do solo.

Autores: SUSZEK, GRAZIELI ; SOUZA, E. G. ; URIBE-OPAZO, M. A. ; NÓBREGA, L. H. P..

Periódico: ENGENHARIA AGRÍCOLA (IMPRESSO), V. 31, P. 895-905, 2011.

Through the site-specific management, the precision agriculture brings new techniques for the agricultural sector, as well as a larger detailing of the used methods and increase of the global efficiency of the system. The objective of this work was to analyze two techniques for definition of management zones using soybean yield maps, in a productive area handled with localized fertilization and other with conventional fertilization. The sampling area has 1.74 ha, with 128 plots with site-specific fertilization and 128 plots with conventional fertilization. The productivity data were normalized by two techniques (normalized and standardized equivalent productivity), being later classified in management zones. It can be concluded that the two methods of management zones definition had revealed to be efficient, presenting similarities in the data disposal. Due to the fact that the equivalent standardized productivity uses standard score, it contemplates a better statistics justification.

KEYWORDS: thematic map, precision agriculture, geostatistics, soybean.

Autores: BAZZI, CLAUDIO LEONES ; SOUZA, E. G. ; NÓBREGA, L. H. P. ; URIBE-OPAZO, M. A.

Periódico: SCIENTIA AGRARIA (ONLINE), V. 02, P. 99-111, 2011.

Um dos obstáculos à expansão da tecnologia da agricultura de precisão (AP) está principalmente no elevado custo dos equipamentos a serem utilizados. A geração de mapas de produtividade e outros parâmetros de interesse como o teor de água dos grãos é a fase de execução mais fácil dentro do ciclo da AP. Entretanto, quando existem várias colhedoras equipadas com monitores de colheita operando simultaneamente em uma área, pode ser que um ou mais sensores de umidade possam avariar. Neste contexto, este trabalho avaliou a diminuição da precisão nos mapas de teor de água dos grãos pela utilização de dados de passadas selecionadas e também foram comparados os métodos de interpolação do inverso da distância ao quadrado e da krigagem. Verificou-se que a quantidade de monitores com sensores de umidade que operam, normalmente necessária em um conjunto de colhedoras, é relativa ao nível de precisão desejado. Caso se opte pelos níveis arbitrários de 5 e 10%, os números de passadas que podem ser eliminados são de ‘sete passadas’ e ‘25 passadas’ no método de interpolação do inverso da distância ao quadrado e ‘quatro passadas’ e ‘25 passadas’ no método krigagem.

KEYWORDS: agricultura de precisão, métodos de interpolação, comparação de mapas.

Autores: SOUZA, E. G.; SCHARF, PETER ; SUDDUTH, KEN.

Periódico: AGRONOMY JOURNAL (PRINT), V. 102, P. 734-744, 2010.

The reflectance characteristics of plants and plant canopies far from solar noon (i.e., at large solar zenith angles) or with cloudy skies are not well known. This is an obstacle to making real-time, variable-rate N fertilizer applications based on canopy reflectance because such a system must work under cloudy skies and at all times of day. Our objective was to develop spectral radiometer reflectance corrections for variations in incoming sunlight so that the same reflectance reading would be obtained (and the same N recommendation made) for the same plants regardless of time of day or cloud conditions. Passive spectral radiometers were mounted in a stationary position about 25 cm above the corn (Zea mays L.) canopy. Readings were taken from morning until night over several days with a range of sky conditions (sunny, overcast, and partly cloudy). Experiments were done in the field in April and May on greenhouse-grown corn ranging from V10 to R2 growth stages. Sun angle, time of day, and cloud cover all influenced reflectance measured from the corn canopy. When regression models were applied to correct reflectance values to reference conditions for these variables, coefficients of variation were reduced by 29 to 56% for vegetation indexes and by 43 to 56% for reflectance values. The near-infrared/green ratio and the green normalized difference vegetation index were the indices most sensitive to N deficiency among six analyzed indices.

KEYWORDS: .

Autores: MERCANTE, E. ; SOUZA, E. G. ; JOHANN, J. A. ; GABRIEL FILHO, ANTONIO ; URIBE-OPAZO, M. A..

Periódico: ENGENHARIA AGRÍCOLA (IMPRESSO), V. 30, P. 322-333, 2010.

O software PRAPRAG é uma ferramenta de escolha de máquinas e implementos agrícolas que apresentam o menor custo por área ou por quantidade produzida, bem como, faz o planejamento de aquisição das máquinas para a propriedade agrícola, do ponto de vista técnico e econômico. Foi utilizada a linguagem de programação Borland Delphi 3.0 e, a partir de prospectos das máquinas e implementos, criou-se um banco de dados onde o usuário pode cadastrar e modificar suas características de uso. O software mostrou-se uma ferramenta útil e uso amigável. O software proporciona maior rapidez, segurança e confiabilidade ao processo produtivo e econômico das propriedades, na seleção e aquisição de conjuntos mecanizados agrícolas, e na determinação de custos com a mão de obra utilizada.

KEYWORDS: custos e seleção, desempenho, sistema computacional.

Autores: SUSZEK, GRAZIELI ; SOUZA, E. G. ; URIBE-OPAZO, M. A. ; NÓBREGA, L. H. P. ; KONOPATZKI, M. R. S.

Periódico: ENGENHARIA NA AGRICULTURA, V. 18, P. 405-412, 2010.

A necessidade de nitrogênio (N) apresenta grande variabilidade espacial dentro de uma mesma área. A aplicação da real necessidade de N pode aumentar o rendimento, reduzir a aplicação desnecessária e o fluxo para os lençóis freáticos. A medida da reflectância espectral e conseqüente cálculo de índices de vegetação são considerados promissoras abordagens não destrutivas e sem contato para o sensoriamento instantâneo da defciência de N em milho. Neste trabalho procurou-se estudar a influência da direção da semeadura e da hora do dia nos índices de vegetação no milho. As linhas de semeadura foram localizadas na direção Norte-Sul (NS) e Leste-Oeste (LO). O direcionamento da semeadura em relação à trajetória do sol influenciou os índices estudados: relação infravermelho próximo pelo vermelho - IVP/Verm, índice de vegetação da diferença normalizada - IVDN, índice de vegetação ajustado ao solo - SAVI , índice de vegetação ajustado ao solo aperfeiçoado – OSAVI, relação infravermelho próximo pelo verde - IVP/Verd, índice verde de vegetação da diferença normalizada - IVVDN. O IVVDN apresentou-se mais homogêneo e com menor coefciente de variação, mostrando-se mais interessante na utilização da aplicação de N em tempo real e a taxas variáveis quando não for possível controlar a direção da semeadura. Caso contrário os índices SAVI e OSAVI são os mais indicados por apresentarem modelos com maior R2.

KEYWORDS: aplicação de fertilizantes, reflectância, sensoriamento remoto.

Autores: COELHO, EDY CÉLIA ; SOUZA, E. G. ; URIBE-OPAZO, M. A. ; PINHEIRO NETO, R.

Periódico: ACTA SCIENTIARUM (HUMAN AND SOCIAL SCIENCES), V. 31, P. 165-174, 2009.

O objetivo deste trabalho foi avaliar a influência da densidade amostral (três grades) e do tipo de interpolador (krigagem, inverso da distância, inverso da distância ao quadrado e polinomial) na elaboração de mapas temáticos da produtividade da soja em uma área de LATOSSOLO VERMELHO Distroférrico, no período de 1998 a 2002, conduzida em sistema de agricultura de precisão. As grades selecionadas possuíam 128, 64 e 32 parcelas utilizando amostragem alinhada sistemática estratificada (AASE). A partir de cada grade amostral e utilizando cada um dos interpoladores, foram gerados os mapas temáticos. O coeficiente de desvio relativo (CDR) foi proposto visando expressar a diferença média em módulo dos valores interpolados em cada grade em relação à grade considerada como referência, ou seja, a amostragem alinhada sistemática estratificada, com 128 parcelas, e interpolação por krigagem (AASE 128 Krigagem). O CDR mostrou-se eficiente na comparação de mapas e possibilitou concluir que, para utilizar todo o potencial da krigagem e esse método ser recomendado, é necessário ter muitos pontos para que um bom semivariograma seja construído. Caso contrário, podem-se usar os outros interpoladores analisados. O método amostragem alinhada sistemática estratificada 128 inverso da distância foi o que mais se aproximou do método assumido como referência, AASE 128 Krigagem.

KEYWORDS: agricultura de precisão, geoestatística, amostragem.

Autores: LUDEWIG, D.R. ; URIBE-OPAZO, M. A. ; GIMENES, R.M.T. ; SOUZA, E. G..

Periódico: ACTA SCIENTIARUM. TECHNOLOGY, V. 31, P. 215-220, 2009.

Este trabalho teve como objetivo estudar os processos de formação dos custos e dos resultados da atividade agrícola comercial com a utilização dos instrumentos proporcionados pela análise da estatística multivariada, gráfico dendrométrico e mapa temático. O estudo foi desenvolvido em uma propriedade agrícola localizada no município de Cascavel, com área cultivada de 434 ha dividida em oito talhões com áreas variadas. Foram analisados dois grupos de variáveis, sendo um de custos e um de resultados da produção. Das análises das variáveis, buscou-se estabelecer níveis de similaridade das variáveis dos talhões analisados tanto para as variáveis de custos quanto para as variáveis de resultados. A análise multivariada de agrupamentos é de grande valia, pois proporciona condições de analisar, de uma forma direta, variáveis com grandezas diferentes e índices variados sem a necessidade de transformações vultosas e de difícil assimilação. Dos resultados, pode-se concluir que a gestão dos custos não tem parâmetros-padrão como ocorre na indústria, e para cada unidade de produção rural há um custo diferente que deve ser gerenciado para proporcionar melhores resultados para seus detentores. A gestão de custos com a utilização de técnicas de análise estatística de agrupamentos é um instrumento útil na tomada de decisão sobre as formas de operacionalização da produção nas propriedades agrícolas em que a tecnologia de gestão vem sendo introduzida; ao tomador de decisão, proporciona uma visão da melhor forma de gerenciar os sistemas produtivos.

KEYWORDS: custos, resultados, análise de agrupamentos, análise multivariada.

Autores: SOUZA, E. G.; ROCHA, TEOFERSON ; URIBE-OPAZO, M. A. ; NÓBREGA, L. H. P.

Periódico: REVISTA BRASILEIRA DE ENGENHARIA AGRÍCOLA E AMBIENTAL, V. 13, P. 919-926, 2009.

Métodos têm sido propostos visando à melhoraria da administração de nitrogênio (N) e, simultaneamente, ao aumento de produtividade com a proteção do meio ambiente, diminuindo a concentração de nitratos no solo e na água, em que um deles, a agricultura de precisão, consiste na aplicação localizada dos insumos agrícolas em função da necessidade específica local. Neste contexto, a medição da reflectância espectral foliar da planta se apresenta como método promissor para o sensoriamento instantâneo da deficiência de N em milho, através do cálculo de índices de vegetação; entretanto, não são bem conhecidas as características da interação das plantas com a radiação solar. Avaliou-se, neste trabalho, o comportamento dos índices de vegetação em relação à hora do dia e da taxa de nitrogênio aplicada. Seis índices diferentes foram estudados: relação infravermelho próximo/vermelho (IVP/V), relação infravermelho próximo/verde (IVP/Verde), índice de vegetação de diferença normalizada (IVDN), índice verde de vegetação da diferença normalizada (IVVDN), índice de vegetação ajustado ao solo (IVAS) e índice aperfeiçoado de vegetação ajustado ao solo (IAVAS). Quando analisados apenas os dados coletados em torno do meio dia solar, os índices que apresentaram a menor dispersão dos resultados foram o IVDN e o IAVAS, enquanto para dados tomados durante todo o dia os índices que indicaram melhor explicação da variabilidade foram o IVAS e o IAVAS.

KEYWORDS: agricultura de precisão, reflectância, sensoriamento remoto, Zea mays L.

Autores: BAZZI, CLAUDIO LEONES ; SOUZA, E. G. ; URIBE-OPAZO, M. A. ; NÓBREGA, L. H. P. ; PINHEIRO NETO, R.

Periódico: ENGENHARIA AGRÍCOLA, V. 28, P. 355-363, 2008.

Um dos entraves para a maior expansão da agricultura de precisão está, principalmente, no elevado custo dos equipamentos a serem utilizados. A geração de mapas de produtividade é a fase de mais fácil execução na agricultura de precisão. Entretanto, quando várias colhedoras operam simultaneamente em uma determinada área, nem sempre é possível dispor de monitores de colheita em todas as máquinas. Assim, neste trabalho, foi avaliado o decréscimo da precisão em mapas de produtividade obtidos a partir de áreas onde se utilizaram colhedoras não-equipadas com monitor de colheita associadas a colhedoras monitoradas. Também foram comparados os métodos de interpolação “inverso da distância ao quadrado” e “krigagem”. Inicialmente, a interpolação do mapa com todos os pontos de amostragem (original) foi gerada e, a partir dessa, foi feita a eliminação de passadas de modo a obter os mapas simulados. Na comparação entre os mapas simulados e o original, foi utilizado o coeficiente de desvio relativo – CDR, e o índice kappa. O número de passadas eliminadas diminuiu a precisão dos mapas em ambos os métodos de interpolação. Sendo assim, a quantidade mínima necessária de monitores em um conjunto de colhedoras depende da precisão desejada. Portanto, as máquinas devem ser intercaladas de maneira que as amostras sejam coletadas uniformemente por toda a área a ser colhida.

KEYWORDS: agricultura de precisão, métodos de interpolação, mapas temáticos.

Autores: SORANSO, A M ; GABRIEL FILHO, ANTONIO ; AFONSO LOPES ; SOUZA, E. G..

Periódico: REVISTA BRASILEIRA DE ENGENHARIA AGRÍCOLA E AMBIENTAL, V. 12, P. 553-559, 2008.

Propôs-se, com este trabalho, avaliar o desempenho dinâmico de um trator agrícola funcionando com biodiesel destilado (50% etílico + 50% metílico) em função das proporções de biodiesel e diesel de petróleo (0 e 100%, 5 e 95%, 15 e 85%, 25 e 75%, 50 e 50%, 75 e 25% e 100 e 0%) respectivamente. O experimento foi realizado na área do Departamento de Engenharia Rural da Universidade Estadual Paulista - UNESP, Campus de Jaboticabal, SP, localizado na latitude 21º 14’ 28" S e longitude 48º 17’12" W. Utilizou-se um trator 4 x 2 TDA com potência de 73,6 kW (100 cv) no motor e um trator de lastro. O biodiesel utilizado foi produzido à base de óleo residual de fritura de alimentos, o delineamento experimental foi inteiramente casualizado (DIC), com 7 tratamentos e 5 repetições, totalizando 35 observações, e os resultados evidenciaram que a mistura biodiesel e diesel de petróleo influenciou significativamente as variáveis consumo horário volumétrico, consumo horário mássico, consumo de combustível por área trabalhada e consumo específico. Quando o trator operou com 100% de biodiesel (B100) o consumo específico aumentou em média 18% em relação ao diesel (B0).

KEYWORDS: biocombustível, mistura de combustíveis, consumo de combustível.

Autores: GUEDES, LUCIANA PAGLIOSA CARVALHO ; URIBE-OPAZO, MIGUEL ANGEL ; JOHANN, JERRY ADRIANY ; SOUZA, E. G..

Periódico: REVISTA BRASILEIRA DE CIENCIA DO SOLO, V. 32, P. 2217, 2008.

No estudo do mapeamento da fertilidade do solo, pelas técnicas de geoestatística, algumas características estruturais da variabilidade espacial devem ser consideradas, tais como continuidade espacial e ausência de anisotropia. Neste contexto, o presente trabalho apresenta uma análise da anisotropia no estudo da variabilidade espacial das variáveis químicas do solo: ferro (Fe), acidez potencial (H + Al), matéria orgânica (MO) e Mn, de um conjunto de dados de 128 parcelas sem manejo químico localizado, espacialmente referenciados, estudados entre 1998 e 2002, em um Latossolo Vermelho distroférrico, em Cascavel-PR. A identificação da anisotropia foi realizada por meio da construção de semivariogramas direcionais com modelos ajustados, e a correção da anisotropia realizou-se por meio de transformações lineares e de modelos combinados. Em seguida, utilizou-se um modelo ajustado ao semivariograma omnidirecional para construção de mapas temáticos de variabilidade das variáveis estudadas. Observou-se a existência de anisotropia geométrica para a variável H + Al. Já as variáveis MO, Mn e Fe mostraram a presença de anisotropia combinada, sendo corrigida inicialmente a anisotropia geométrica e, posteriormente, a anisotropia zonal. Por meio do estudo da anisotropia, foi possível eliminar as direções privilegiadas, melhorando assim o ajuste dos semivariogramas e produzindo mapas temáticos das variáveis químicas estudadas com maior acurácia.

KEYWORDS: geoestatística, dependência espacial, agricultura de precisão.

Autores: MICHELAN, RICARDO ; SOUZA, E. G. ; URIBE-OPAZO, M. A..

Periódico: ACTA SCIENTIARUM (HUMAN AND SOCIAL SCIENCES), V. 29, P. 147-155, 2007.

Devido a grande quantidade de informações coletadas a baixo custo, o mapeamento da produtividade do campo tem sido a chave do desenvolvimento para a agricultura de precisão. Entretanto, nesse processo podem ocorrer erros, sendo o principal deles o tempo de atraso, descrito como o tempo dispendido entre o corte da planta pela barra da plataforma e a passagem do grão pelo sensor de produtividade e a correlação deste fluxo com a correta posição da colhedora quando a cultura foi ceifada. A análise de dependência espacial pelo método do melhor ajuste do semivariograma e dos seus parâmetros foi o que determinou o melhor tempo de atraso. A variância do efeito pepita mede a quantidade de variação de pequena escala em um conjunto de dados espaciais. Podese supor uma dependência entre o efeito pepita e o tempo de atraso, dessa forma, variação do efeito pepita deve ser minimizada com o verdadeiro tempo de atraso. Para esta análise pelo semivariograma, os dados de produtividade úmida, umidade e elevação foram divididos em 12 sub-áreas e cada uma teve o tempo de atraso determinado, variando de 3 a 27 segundos para produtividade úmida e umidade e de 0 a 3 segundos para elevação. O método de determinação dos tempos de atraso pelo melhor ajuste do semivariograma foi satisfatório, apesar das condições atípicas, ou seja, alta variabilidade natural dos dados para os três fatores, provando as mudanças do tempo de atraso em uma área relativamente pequena.

KEYWORDS:colheita monitorada, tempo de atraso, agricultura de precisão.

Autores: MELO, D ; PEREIRA, JOAQUIM ODILON ; SOUZA, E. G. ; GABRIEL FILHO, ANTONIO ; NÓBREGA, L. H. P. ; PINHEIRO NETO, R.

Periódico: ACTA SCIENTIARUM (UEM), V. 29, P. 173-178, 2007.

O balanço energético permite identificar as possíveis entradas e saídas de energia no processo de produção, resultando no saldo energético final do processo produtivo. A determinação das melhores estratégias para optar pelo sistema de produção agrícola depende da análise das condições ambientais específicas para a cultura e da eficiência energética, proporcionando melhores resultados quando a administração das entradas de energia for realizada com critérios e na quantidade recomendada para cada cultura. O objetivo deste trabalho foi efetuar o balanço energético na produção de soja e milho, em dois anos de cultivos consecutivos, em uma propriedade agrícola com o sistema de plantio direto na Região Oeste do Paraná. As entradas e saídas de energia das operações agrícolas foram calculadas pelo poder calorífico do material envolvido em cada etapa de produção. A eficiência energética foi obtida pelo índice entre a quantidade de energia total de saída e o consumo total de energia durante o processo produtivo. Os resultados indicaram que os gastos com colheita e transporte e o uso intensivo de nitrogênio no milho, nos dois anos de produção, contribuíram para o aumento do consumo de energia, diminuindo a eficiência energética.

KEYWORDS: eficiência energética, consumo de energia.

Autores: ASSUMPÇÃO, R A B ; URIBE-OPAZO, M. A. ; SOUZA, E. G. ; JOHANN, J. A..

Periódico: ACTA SCIENTIARUM (UEM), V. 29, P. 165-171, 2007.

A Krigagem Indicatriz é um método de interpolação não linear que consiste na aplicação da Krigagem Ordinária sobre uma variável transformada, isto é, a variável resultante da aplicação de uma função indicadora dicotômica. O objetivo deste trabalho foi construir e avaliar mapas temáticos com os resultados da produtividade agrícola de soja das safras de 1998/1999 a 2001/2002 de uma área experimental de Agricultura de Precisão, pela Krigagem Indicatriz, fixando como níveis de corte (padrões), as médias da produtividade de soja (t ha-1) regional, estadual e nacional dessas safras. Tais mapas auxiliam a identificação de regiões de baixa e alta probabilidade quanto ao fato de ser inferior ao padrão considerado.

KEYWORDS: agricultura de precisão, krigagem, geoestatística.

Autores: KLEIN, WAGNER LOPES ; SOUZA, E. G. ; URIBE-OPAZO, M. A. ; NÓBREGA, L. H. P..

Periódico: CIÊNCIA FLORESTAL, V. 17, P. 299-309, 2007.

A silvicultura de precisão visa aumentar a eficiência da produção agrícola, fundamentada em manejo diferenciado de áreas de agricultura. O objetivo deste trabalho foi analisar e comparar o desenvolvimento do ipê-roxo (Tabebuia avellanedae Lorentz ex Griseb.) sob duas formas de manejo de solo. A análise foi realizada durante o período de 01/03/03 a 01/03/04 em uma área no município de Mundo Novo-MS, dividida em dois blocos, e cada bloco em duas parcelas: uma sob manejo de silvicultura de precisão e outra sob manejo convencional. Cada uma das parcelas recebeu 252 mudas de ipê-roxo, totalizando 1008 plantas. Utilizaram-se técnicas geoestatísticas como semivariogramas para análise da estrutura da variabilidade espacial dos dados e a interpolação por krigagem para a construção de mapas temáticos. Dos resultados obtidos, tem-se que os mapas de necessidade e aplicação de nutrientes e os mapas de incremento na altura das plantas apresentaram estrutura de variabilidade semelhante para ambos os manejos. Nenhuma diferença expressiva entre os tratamentos foi encontrada.

KEYWORDS: silvicultura de precisão, mapas temáticos, variabilidade espacial.

Autores: LOPES, R. A. P. ; PINHEIRO NETO, R ; LUCCA, A ; SOUZA, E. G..

Periódico: ACTA SCIENTIARUM (UEM), V. 29, P. 507-515, 2007.

Este trabalho avaliou o desempenho da soja sob a influência de cobertura vegetal e de manejo do solo em um Latossolo Vermelho distrófico. Utilizaram-se aveia, nabo, ervilhaca, ervilha, milheto e tremoço. Avaliaram-se altura e densidade de plantas, altura de inserção de vagens, número de vagens, produtividade, massa de mil grãos, teor de água, densidade e resistência do solo à penetração. O sistema semeadura direta teve maior altura de inserção de vagens, quantidade de vagens, altura de plantas, teor de água e densidade do solo. Maiores valores de resistência do solo à penetração foram verificados no preparo convencional, porém obteve-se maior produtividade. As coberturas e os sistemas de preparo influenciaram na produtividade das plantas de soja. As coberturas vegetais promoveram melhorias no solo com redução da compactação em algumas camadas do solo. O consórcio aveia/ervilhaca mostrou-se uma técnica de manejo inadequada para as condições às quais o solo foi submetido. O consórcio aveia/milheto mostrou ser uma opção viável de cobertura de solo antecessora à soja. A semeadura direta mostrou ser técnica de manejo adequado para o tipo de solo estudado.

KEYWORDS: rotação de cultura, compactação do solo, manejo do solo.

Autores: RACHID JUNIOR, A ; URIBE-OPAZO, M. A. ; SOUZA, E. G. ; JOHANN, J. A..

Periódico: ENGENHARIA NA AGRICULTURA, VIÇOSA, MG, V. 14, N.3, P. 156-169, 2006.

A adequação da utilização de insumos dentro das reais necessidades de cada tipo de solo e para cada tipo de cultura é fundamental para a sustentabilidade do setor, tanto no nível econômico como no ambiental. Para que isto aconteça, é importante conhecer a variabilidade espacial e temporal dos atributos do solo, em suas características químicas, mapeá-las e correlacioná-las com a produtividade da soja, evitando a aplicação desnecessária de nutrientes. A agricultura nacional utiliza grande quantidade de insumos e o seu uso racional, além de evitar saturação das áreas de plantio e despesas desnecessárias, contribui para a redução dos impactos ambientais. Demonstrou-se que o levantamento dos atributos químicos do solo, em pontos georreferenciados, possibilitou a geração de mapas das condições químicas da área, que em seguida foram comparados com níveis preestabelecidos regionalmente pelo IAPAR (1998) e EMBRAPA (2000). Estas informações foram correlacionadas, espacialmente, com a produtividade da soja, obtendo-se, como resultado, a verificação de quanto a deficiência ou não de determinados atributos químicos do solo afetavam a produtividade da cultura. Como resultado, observou-se que a área tem um bom padrão de fertilidade e que o gerenciamento localizado de nutrientes pode diminuir os gastos com fertilizantes, aumentando, assim, a lucratividade da área, visto que provavelmente algumas regiões da área não necessitam de nutrientes.

KEYWORDS: geoestatística, semivariograma cruzado, variabilidade espacial.

Autores: SOUZA, E. G.; SCHARF, PETER ; SUDDUTH, KENNETH ; HIPPLE, J.

Periódico: REVISTA BRASILEIRA DE ENGENHARIA AGRÍCOLA E AMBIENTAL, CAMPINA GRANDE, PB, V. 10, N.2, P. 369-373, 2006.

Reflectance measurements of crop plants and canopies show promise for guiding within-season, variable-rate nitrogen (N) application. Most research results have been obtained around solar noon with clear skies. However, for practical application, the system must work under cloudy skies or away from solar noon. The objective of this work was to assess the effect of cloud conditions on reflectance measurements of a corn canopy. The approach was to estimate an instantaneous sky clearness index (ICI) which could be used to correct field radiometer data for variations in cloud cover, such that the same reflectance reading would be obtained (and the same N recommendation made) for the same plants regardless of cloud conditions. Readings were taken from morning until night over 11 days with a range of sky conditions (sunny, overcast, partly cloudy). Data from clear days were used to estimate the theoretical expected spectral global radiation incident on a horizontal surface. The ICI was calculated as the ratio between the actual spectral global radiation and the corresponding theoretical global radiation. Analysis of the ICI for each band showed that the influence of cloudiness was different for each band. Thus, the cloud effect could not be compensated by the use of a band ratio or vegetation index.

KEYWORDS: precision agriculture, nitrogen management, reflectance, cloud.

Autores: MILANI, LAIRTON ; SOUZA, E. G. ; URIBE-OPAZO, M. A. ; GABRIEL FILHO, ANTONIO ; JOHANN, J. A. ; PEREIRA, JOAQUIM ODILON.

Periódico: ACTA SCIENTIARUM (HUMAN AND SOCIAL SCIENCES), V. 28, P. 591-598, 2006.

A agricultura de precisão é um conjunto de tecnologias que visa o aumento da eficiência com base no manejo diferenciado de áreas agrícolas. Neste contexto, é importante estabelecer metodologias nos quais informações de produtividade, solo ou indicadores compostos possam ser utilizados para a determinação de unidades de manejo. O objetivo deste trabalho foi desenvolver uma metodologia para definição de unidades de manejo em função de mapas de produtividade de cinco safras agrícolas. Foi medida a produtividade da cultura soja, durante os anos de 1998 a 2002, de uma área localizada no município de Cascavel, Estado do Paraná, e utilizando técnicas de geoestatística foram gerados mapas de produtividade. A área amostrada possui 1,74 ha, sendo constituída de 256 parcelas, 128 com manejo químico localizado e 128 sem manejo químico localizado. Na colheita, utilizou-se uma colhedora de parcelas e verificou-se dependência espacial para os sistemas de cultivo, em todos os anos. Os valores pontuais de produtividade de soja de cada ano foram padronizados utilizando-se a técnica denominada escore padrão, em seguida reclassificados em baixo, médio e alto, o que possibilitou a comparação das produtividades de diferentes anos e a geração de um mapa de produtividade média. Com a produtividade padronizada e o coeficiente de variação classificados em baixo, médio e alto foi gerado um mapa com as unidades de manejo. A metodologia mostrou-se eficiente para identificar regiões homogêneas.

KEYWORDS: produtividade, geoestatística, manejo químico.

Autores: JOHANN, J. A. ; URIBE-OPAZO, M. A. ; SOUZA, E. G. ; ROCHA, J. V..

Periódico: REVISTA BRASILEIRA DE ENGENHARIA AGRÍCOLA E AMBIENTAL, CAMPINA GRANDE, V. 8, N.2/3, P. 212-219, 2004.

Através de técnicas de geoestatística foram confeccionados mapas de contorno, produzidos por interpolação através da krigagem ordinária representando, desta forma, a variabilidade espacial dos atributos físicos densidade do solo [kg dm-3], teor de água do solo [g g-1] e resistência mecânica a penetração [MPa] nas camadas de 0-10,10-20 e 20-30 cm de profundidade, além da produtividade de soja [t ha-1]. Os atributos do solo e a produtividade se derivaram de um plano de amostragem estratificada sistemática desalinhada, do ano agrícola 1998/99, subdividido em parcelas sem manejo localizado (SML) e parcelas com manejo localizado (CML). De maneira geral, os mapas de produtividade apresentaram um padrão de variabilidade semelhante quanto à distribuição na área não respondendo, assim, ao tratamento químico diferenciado aplicado nas parcelas CML; já os atributos físicos mostraram comportamento semelhante para os dois métodos de cultivo. Dentre os atributos físicos estudados, a resistência à penetração na camada 0-10 cm de profundidade foi a variável que melhor se correlacionou com a produtividade.

KEYWORDS: agricultura de precisão, geoestatística, soja.

Autores: SOUZA, E. G.; ORLANDO, GRACIELLE ; URIBE-OPAZO, M. A. ; SILVA, E A A ; SCHARF, PETER.

Periódico: REVISTA BRASILEIRA DE ENGENHARIA AGRÍCOLA E AMBIENTAL, CAMPINA GRANDE, V. 8, N.1, P. 79-84, 2004.

Com este trabalho, objetivou-se estudar a influência da direção de semeadura do milho (Zea Mays L.) na sua reflectância na banda 550 nm (r550) e no Índice de Vegetação Verde da Diferença Normalizado - IVVDN, visando fornecer informações necessárias à viabilização de um sistema de aplicação localizada de nitrogênio (N) em tempo real. O sistema de semeadura utilizado foi o direto, administrando-se os nutrientes de acordo com análise do solo e com uma taxa de N de 160 kg ha-1. As linhas de semeadura foram localizadas na direção Norte-Sul e LesteOeste. Conclui-se que o milho semeado na direção Leste-Oeste apresentou valores para reflectância r550 e índice de vegetação IVVDN menores e menos dependente da hora do dia que o milho semeado na direção Norte-Sul. O IVVDN mostrou-se mais apropriado para uso em sistemas de aplicação de fertilizantes a taxas variáveis em tempo real utilizando-se técnicas de sensoriamento remoto, por se mostrar menos sensível á direção de semeadura.

KEYWORDS: Zea mays L., IVVDN, sensoriamento remoto.

Autores: BIER, V. A. ; SOUZA, E. G. ; BOAS, MARCIO VILAS.

Periódico: IRRIGA (BOTUCATU), BOTUCATU, V. 9, N.3, P. 225-234, 2004.

O objetivo deste trabalho foi desenvolver um programa computacional para a seleção e avaliação de conjuntos moto-bomba, baseada na eficiência do conjunto calculada a partir da eficiência máxima da bomba e da eficiência máxima do motor. O programa computacional desenvolvido auxilia na seleção racional, através da incorporação de coeficientes de regressão das curvas desempenho da altura manométrica e do rendimento em função da vazão para bombas, e curva de torque e rendimento em função da rotação para motores. Através do cruzamento das curvas de desempenho de cada elemento, encontra-se um ponto ótimo de funcionamento do conjunto, baseando-se em condições sugeridas pelo projeto de irrigação. O programa desenvolvido pode ser utilizado para fins didáticos e está disponível gratuitamente através de solicitação por email ao primeiro autor.

KEYWORDS: seleção racional, irrigação.

Autores: SILVA, E. A. A. ; URIBE-OPAZO, M. A. ; SOUZA, E. G. ; JOHANN, J. A..

Periódico: ACTA SCIENTIARUM (UEM), MARINGA, PR, V. 25, P. 365-371, 2003.

O conhecimento da variabilidade espacial dos atributos do solo que influenciam na produtividade agrícola é fundamental para a implantação da agricultura de precisão. Se o comportamento desses atributos apresentar dependência espacial, recomendase o emprego da geoestatística na descrição de sua estrutura espacial pela obtenção de estimativas em locais não-amostrados. Nessas estimativas são necessários estimadores nãotendenciosos, precisos e robustos. Muitos trabalhos utilizam o estimador clássico de Matheron; entretanto, para dados com distribuições de caudas longas ou distribuições assimétricas, recomenda-se o emprego de estimador robusto. Os objetivos deste trabalho foram empregar o estimador robusto de Cressie e Hawkins na produção do semivariograma para o fósforo, o potássio e a produtividade de soja em área agrícola experimental; produzir os mapas de contorno correspondentes e correlacioná-los por meio do semivariograma cruzado. O experimento resultou em mapas que ilustram a variabilidade espacial das variáveis e suas correlações, servindo de ferramenta gerencial ou de documentação na prática agrícola moderna.

KEYWORDS: agricultura de precisão, semivariograma, estimador robusto.

Autores: MERCANTE, E. ; URIBE-OPAZO, M. A. ; SOUZA, E. G.

Periódico: REVISTA BRASILEIRA DE CIÊNCIA DO SOLO, V. 27, N.6, P. 1149-1159, 2003.

O objetivo deste trabalho foi avaliar o comportamento das variabilidades (espacial e temporal) por meio da técnica de escalonamento de semivariogramas, da variável resistência mecânica do solo à penetração (RMSP) nas camadas de 0-0,1, 0,1-0,2, 0,2-0,3 m, para os anos de 1999 a 2001, sob duas formas de manejo: com manejo químico localizado (CML) e sem manejo químico localizado (SML). Os resultados demonstraram que a variável RMSP apresentou variabilidade espacial com comportamento distinto, conforme a camada e o ano de estudo. A variável RMSP apresentou variabilidade temporal tanto nas parcelas CML quanto nas parcelas SML. As duas formas de manejo (com manejo químico localizado (CML) e sem manejo químico localizado (SML)) não influenciaram o comportamento espacial da variável resistência mecânica do solo à penetração (RMSP). O escalonamento dos semivariogramas reduziu o tempo computacional de ajuste dos modelos, não apresentando diferenças no comportamento e amplitude da variabilidade espacial em relação aos semivariogramas não escalonados.

KEYWORDS: geoestatística, variabilidade espacial e temporal, escalonamento de semivariogramas.

Autores: JOHANN, J. A. ; URIBE-OPAZO, M. A. ; ROCHA, J. V. ; SOUZA, E. G..

Periódico: ENGENHARIA AGRÍCOLA, JABOTICABAL, SP, V. 22, N.3, P. 383-390, 2002.

.

KEYWORDS: .

Autores: SOUZA, E. G.; SANTA CATARINA, A.

Periódico: TRANSACTIONS OF THE ASAE, ST.JOSEPH, MI, EUA, V. 42, N.3, P. 559-563, 1999.

The optimum working curve (OWC) provides the optimum torque-speed relation required for the design of a tractor gear selection indicator. Three methods for the determination of the OWC curve for diesel engines were tested. One method, called the model-plus-test, uses a quadratic equation and it was obtained analytically. The last two are linear approximations and they provide good accuracy. They have two advantages over the analytical method: the expressions are simple and they do not require additional engine tests.

KEYWORDS: .

Autores: SOUZA, E. G.; JOHANN, J. A. ; ROCHA, J. V. ; RIBEIRO, S. R. A. ; SILVA, M. S. ; URIBE-OPAZO, M. A. ; MOLIN, J. P. ; OLIVEIRA, E. F. ; NÓBREGA, L. H. P.

Periódico: ENGENHARIA AGRÍCOLA, JABOTICABAL - SP, V. 18, N.03, P. 80-92, 1999.

.

KEYWORDS: .

Autores: SOUZA, E. G.; PINHO, N. ; MILANEZ, LUIZ FERNANDO.

Periódico: AGRICULTURAL MECHANIZATION IN ASIA, AFRICA AND LATIN AMERICA, TOKYO - JAPÃO, V. 26, N.1, P. 13-16, 1995.

.

KEYWORDS: .

Autores: SOUZA, E. G.; MILANEZ, LUIZ FERNANDO.

Periódico: APPLIED ENGINEERING IN AGRICULTURE, ST. JOSEPH - EUA, V. 10, N.6, P. 771-775, 1994.

The objective of this study was to verify the applicability in field tests of a methodology previously proposed for the overall efficiency of tractors on concrete. Two correlations were considered for the efficiency—one as a function of the engine speed and torque resulting in coefficients of multiple determination between 0.954 and 0.978, and the other as a function of the travel speed and drawbar pull, with coefficients of multiple determination between 0.965 and 0.985. Tests were performed with a tractor operating in four different gears in a specific soil. Both correlations were found to be adequate to evaluate the overall tractor efficiency.

KEYWORDS: tractor performance, tractor efficiency, fuel economy.

Autores: SOUZA, E. G.; MILANEZ, LUIZ FERNANDO ; ALMEIDA, E. M..

Periódico: TRANSACTIONS OF THE ASAE, ST. JOSEPH - EUA, V. 34, N.6, P. 2333-2339, 1991.

The dependence of the overall tractor efficiency as a function of the travel speed and drawbar pull is evaluated from performance tests in two-wheel-drive and front-wheel-assist tractors on concrete. A correlation is proposed for the overall efficiency as a function of the two mentioned variables.

KEYWORDS: .

Autores: SOUZA, E. G.; MILANEZ, LUIZ FERNANDO.

Periódico: TRANSACTIONS OF THE ASAE, ST. JOSEPH - EUA, V. 34, N.3, P. 727-732, 1991.

A method is proposed to obtain the theoretical traction characteristics for a tractor as a function of its engine performance, total transmission gear ratio, dimensional parameters, and drawbar performance on concrete for two gears. Tractors with and without front-wheel assist were used. The method can be used as a substitute for normalized tests, exhibiting deviations smaller than 2% for ralies of the drawbar power and traction relative to test results. The method has the advantage of allowing the simulation at part throttle, and the accuracy would not be affected if tests were conducted in one gear only.

KEYWORDS: .

Autores: SOUZA, E. G.; MILANEZ, LUIZ FERNANDO.

Periódico: TRANSACTIONS OF THE ASAE, ST. JOSEPH - EUA, V. 33, N.1, P. 8-14, 1990.

Internal combustion engines are equipment that play an important role in the world's energy consumption. The choice of an appropriate engine for a given application depends on the adequate identification of the working conditions and the characteristics of the engines available. In this work correlation for the efficiency of an internal combustion engine as a function of the engine speed and torque is proposed. The correlation is used for comparing engine performance results obtained in dynamometer tests.

KEYWORDS: .

Autores: SOUZA, E. G.; MILANEZ, LUIZ FERNANDO.

Periódico: TRANSACTIONS OF THE ASAE, ST. JOSEPH - EUA, V. 31, N.5, P. 1350-1354, 1988.

The torque of diesel engines is evaluated indirectly by three methods proposed from data obtained in performance tests in the power take-off of tractors: measurement of the fuel consumption, measurement of exhaust gas temperature and measurement of the engine governor control level position. A statistical analysis of the results indicated that in the mathematical correlation, for all methods, the engine speed should be included as an additional independent variable. Considerations were made regarding the utilization of each method as function of accuracy, costs and adaptability.

KEYWORDS: .