Geostatistics and exploratory factor analysis for special representation of soil chemical attributes in coffee growing

Authors

  • Leandro da Silva Almeida Universidade Federal de Uberlândia
  • Ednaldo Carvalho Guimarães Universidade Federal de Uberlândia

DOI:

https://doi.org/10.25186/cs.v11i2.1041

Keywords:

Coffee growing, soil attributes, fertilization planning, geostatistics, multivariate analysis

Abstract

objective of this study was to evaluate the spatial dependence on chemical soil attributes by means of the geostatistical association and multivariate analysis (exploratory factor analysis), aiming to understand the behavior of the attributes in the soil, thus being able to contribute to the planning of fertilization, seeking greater productivity and sustainability of coffee growing. The research was carried in a grid of 63 sampling points, mounted on a Coffea arabica L. plantation in the cerrado region. Initially was held exploratory factor analysis that generated four factors that together accounted for 97.05% of the total variation of the data. In the geostatistical analysis it was found that the factors 1 and 3 showed spatial dependence, for which the data were interpolated by ordinary kriging (geostatistical). Already the factors 2 and 4 showed pure nugget effect (spatial independence) which held data interpolation by the inverse square of the distance method (classical statistics). The factors 1 and 3 strongly represent the acidity of soil fertility and the soil organic matter. Factors 2 and 4 represent the relationship between the attributes of the ground. The results showed that the use of multivariate techniques in combination with geostatistics can contribute to the coffee crop management in the Cerrado region.

Author Biographies

Leandro da Silva Almeida, Universidade Federal de Uberlândia

Estudante de mestrado academico no Instituto de Ciências Agrárias da UFU, trabalhando com geoestatística aplicada ao manejo sustentável na cafeicultura.

Ednaldo Carvalho Guimarães, Universidade Federal de Uberlândia

Possui graduação em Engenharia Agrícola pela Universidade Federal de Lavras (1990), mestrado em Engenharia Agrícola pela Universidade Estadual de Campinas (1993) e doutorado em Engenharia Agrícola pela Universidade Estadual de Campinas (1999). Atualmente é Professor Associado 3 da Faculdade de Matemática - Universidade Federal de Uberlândia (FAMAT/UFU). Ministra disciplinas da área de Estatística para cursos de graduação e de pós-graduação da UFU desde 1996. Foi Diretor da FAMAT/UFU no quadriênio 2008- 2012. Tem experiência na área de Estatística Aplicada, com ênfase em Geoestatística, atuando principalmente nos seguintes temas: semivariograma, geoestatística, krigagem, variabilidade espacial e amostragem.

References

CAMBARDELLA, et al. Field-scale variability of soil proprieties in central Iowa soils. Soil Science Society America Journal, Medison, v.58, n. 5, p.1240-1248, 1994.

CARVALHO, D. O. et al . Adubação nitrogenada e potássica na severidade da antracnose em dois cultivares de milho. Rev. Ceres, Viçosa , v. 60, n. 3, p. 380-387, June 2013 .

CIRANI, C. B. S.; MORAES, M. A. Ferraz Dias de. Inovação na indústria sucroalcooleira paulista: os determinantes da adoção das tecnologias de agricultura de precisão. Rev. Econ. Sociol. Rural, Brasília , v. 48, n. 4, p. 543-565, dez. 2010.

CUNHA et al. Balanço de Nutrientes na Agricultura Brasileira – 2009 a 2012. Informações Agronômicas - Nº145. International Plant Nutrition Institute –Brasil. Disponível em: < http://www.ipni.net/publication/ia-brasil.nsf/issue/IA-BRASIL-2014-145?OpenDocument&toc=1. Acesso em: 04 dez. 2014.

COMPANHIA NACIONAL DE ABASTECIMENTO – CONAB. Estimativas de Safras Agrícolas. Levantamento Café. Disponível em:<http://www.conab.gov.br/>. Acesso em: 06 jan. 2015.

FERREIRA et al. Contribuição de Técnicas Multivariadas e Geoestatisticas para o Estudo da Distribuição Espacial de Metais em Águas Superficiais do Pólo Industrial de Manaus. Scientia Amazonia, v. 1, n. 1, p. 17-20, 2012.

FIGUEREDO FILHO, D. B.; SILVA JÚNIOR, J. A. Visão além do alcance: uma introdução à análise fatorial. Opinião Pública, Campinas, v. 16, n. 1, p. 160-185, 2010.

JOSÉ J. V. et al. Análise multivariada e geoestatística de variáveis físico-hídricas de diferentes solos. Water Resources and Irrigation Management, v. 2, n. 3, p. 121-129, 2013.

MANZIONE, R.L.; ZIMBACK, C.R.L. Análise Espacial Multivariada Aplicada na Avaliação da Fertilidade do Solo. Engenharia na Agricultura (Impresso), Viçosa, v. 19, n. 3, p. 227-235, 2011.

MATIELLO, J.B; GARCIA, A.W.R; ALMEIDA, S.R. Teores de Ca, Mg e K no solo e sua influência no desequilíbrio nutricional da lavoura cafeeira. In: Congresso brasileiro de pesquisas cafeeiras, 32., Poços de Caldas, 2006. Resumos... Varginha: Fundação Pró Café, 2006, p. 27.

MEDEIROS et al. Relação cálcio:magnésio do corretivo da acidez do solo na nutrição e no desenvolvimento inicial de plantas de milho em um Cambissolo Húmico Álico. Revista Semina. Londrina. V.29, nº 4, p.799-806, out/dez.2008.

MELLO, J. M. de, et al. Ajuste e seleção de modelos espaciais de semivariograma visando à estimativa volumétrica de Eucaliptus grandis. Scientia Florestalis, Piracicaba, v. 1, n. 69, p. 25-37, 2005.

MOLIN, J. P.; CASTRO, C. N. Establishing management zones using soil electrical conductivity and other soil properties by the fuzzy clustering technique. Sci. agric. (Piracicaba, Braz.), Piracicaba , v. 65, n. 6, p. 567-573, dez. 2008 .

Published

2016-05-13

How to Cite

ALMEIDA, L. DA S.; GUIMARÃES, E. C. Geostatistics and exploratory factor analysis for special representation of soil chemical attributes in coffee growing. Coffee Science - ISSN 1984-3909, v. 11, n. 2, p. 195 - 203, 13 May 2016.

Issue

Section

Articles