AMOSTRAGENS GEORREFERENCIADAS

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AMOSTRAGENS GEORREFERENCIADAS
SUMÁRIO
1.	Conceitos Básicos de Amostragem	3
2.	Estratégias de Amostragem	4
2.1	Amostragem em grade	4
2.2	Amostragem direcionada e por unidade de gestão diferenciada	6
3.	Equipamentos para Amostragem de Solo	7
4.	Amostragem de Outros Fatores de Produção	8
1. Conceitos Básicos de Amostragem
Durante o atual cenário da agricultura, se faz necessário trabalhar cada dia mais com a tecnologia. Sendo assim, toda ação que é realizada no dia a dia, seja ela aplicação de adubos, defensivos, tratos culturais, são realizadas após uma visita na área. Durante essa visita, são coletadas informações, que tem por objetivo definir qual o melhor manejo a ser realizado naquela área.
Essas informações podem ser coletadas de diversas formas, exemplo: coleta visual, visando retratar o máximo possível da lavoura, e se tiver presença de plantas daninhas ou se perceber a necessidade de aplicação de cobertura, o produtor já entra aplicando. Outro exemplo, é a coleta por amostras, sendo mais precisa, definindo em pontos dentro da área, o que deve ser corrigido ou aplicado em um determinado local.
A amostragem realizada na área, tem como principal objetivo, representar um todo (área), com base em amostras coletadas dentro da área demarcada. Essa amostragem, representa um talhão, podendo definir onde o ponto/amostra será coletado.
O tipo de coleta a ser realizado vai depender do que está sendo avaliado, podendo variar desde coleta de solo até coleta de plantas. Coleta de solo, visa avaliar os parâmetros físicos e químicos, já a coleta de plantas, visa a parte nutricional, além da presença de doenças.
Para se obter uma ótima qualidade amostral, quanto maior o número de amostras coletadas maior a confiabilidade e menor a taxa de erro, aumentando a precisão, tornando mais eficiente os dados obtidos. As amostras georreferenciadas, visa caracterizar variabilidade espacial do fator investigado, melhorando ainda mais a interpretação e qualidade dos dados, além de gerar mapas da área com o auxílio de software.
2. Estratégias de Amostragem
2.1 Amostragem em grade
A amostragem em grade ou por ponto é a mais utilizada. O campo é dividido em células e dentro de cada uma delas é coletada uma amostra georreferenciada composta de subamostras. A grade amostral é gerada por meio de um software dedicado ao dimensionamento do tamanho das células e a posição do ponto amostral dentro de cada uma.
Para definir o tamanho da grade é necessário definir a densidade amostral ou a distância de um ponto ao outro. Para que a estimativa entre os pontos seja razoável, não podem estar muito distantes entre si, e para tal distanciamento é feito uma análise geoestatística, fazendo com que as amostras não apresentem dependência espacial, ou seja, são independentes entre si.
Cada atributo da análise (teores de diferentes elementos químicos no solo, textura do solo, ocorrência de pragas e etc.) pode exigir uma densidade amostral especifica, de acordo com a sua dependência espacial, e para diferentes avaliações em uma mesma amostragem é necessário ajustar a densidade seguindo a demanda do atributo que exige maior quantidade para a correta caracterização da sua variabilidade espacial.
A análise geoestatística para determinação da densidade amostral pode ser utilizada somente para o planejamento de grades futuras, ou seja, é preciso realizar uma primeira amostragem para se aplicar a análise e posteriormente decidir sobre aumentar ou diminuir a densidade. Para a primeira investigação deve ser feita mais detalhada, pode ser empregada em apenas uma ou algumas áreas representativas da fazenda e posteriormente extrapolar esse resultado para a área num todo. Nos anos seguintes, pode-se diminuir a densidade o quanto for possível para se reduzir os custos da operação.
A comunidade acadêmica prega o dimensionamento de grades por meio de analises geoestatística, as quais normalmente estão entre 0,5 ha e, no máximo, 2 ha por amostra. A escolha de grades com baixa densidade é oriunda do alto custo da amostragem em áreas extensas, porem apresenta altos riscos de se obter um produto final equivocado. Em grades pouco densas, é comum reconhecer grandes manchas no formato de um círculo ao redor do ponto amostral, coloquialmente chamadas de “olho
de boi”, caso típico de interpolação tendenciosa, não apresentando relação entre a realidade e ao mostrado no mapa.
A escolha de grade amostral regular (quadrada ou retangular) com pontos equidistantes tem sido usual, pois facilita a navegação durante a coleta das amostras. Essa estratégia permite verificar a semelhança entre os pontos bastante próximos e entre pontos distantes (Figura 1). O mesmo efeito pode ser encontrado ao se acrescentarem pontos adicionais próximos a alguns pontos da grade regular.
Figura 1 - (A) Grade regular; (B) Alocação aleatória de pontos na célula; (C) Adição de pontos próximos aos pontos originais.
Determinada a grade amostral, a equipe de amostragem deve navegar até os pontos por meio de um receptor de GNSS, com um erro de 1 m a 5 m. O ponto então deve ser deslocado para um local adequado a sua nova coordenada, registrada ao campo. Em cada ponto de grande amostral, é obtida uma amostra composta de subamostras. Elas devem ser coletadas ao redor do ponto georreferenciado teórico (Figura 2), dentro de um raio predefinido. O número de subamostras varia de acordo com o tipo de amostra.
Figura 2 - Grande amostral de pontos e raios de coleta de subamostras.
Na amostragem de solo, existe o risco de a subamostra ser coletada em pequenas manchas de altas concentrações de elementos, por isso, quanto maior o número de subamostras diminui ou dilui esse risco. Neste tipo de amostragem, tem sido usual em torno de dez subamostras por ponto, no caminhamento zigue-zague (Figura 3).
Figura 3 - Amostragem por célula e coleta de subamostras.
2.2 Amostragem direcionada e por unidade de gestão diferenciada
Nesses casos, o objetivo final não é gerar mapas temáticos, mas sim fornecer informações sobre locais específicos do campo que necessitam de investigação. As subamostras são coletadas ao redor de um ponto georreferenciado com local predeterminado, guiado pela variabilidade de outros atributos. As escolhas desses locais são baseadas em mapas de condutividade elétrica do solo, mapa de produtividade ou imagem de satélite, mapas de classificação do solo da área.
A delimitação dessa amostragem segue metodologias elaboradas baseadas em histórico de dados georreferenciados, dividindo a área e classes de potencial produtivo. Dessa forma, necessitam de apenas uma ou poucas amostras compostas para a sua representação. A utilização desses métodos de amostragem é recomendada para áreas que já apresentam um histórico de dados suficientes para o bom conhecimento da sua variabilidade, ou seja, não é necessário a aplicação de grades amostrais.
Essa estratégia diminuirá os custos com coletas e analises de amostras e será utilizada para monitorar e manejar a variabilidade remanescente, aquela oriunda de fatores não antrópicos e imutáveis com que, invariavelmente, o agricultor terá que conviver durante os anos de produção.
Figura 4 - Amostragem direcionada (A) por mapa de produtividade e (B) por unidade de gestão diferenciada.
3. Equipamentos para Amostragem de Solo
	
A quantidade demandada na AP, especialmente quando se utiliza a amostragem em grade, é alta se comparada a amostragem aplicada nos métodos convencionais. Dessa forma, embora os equipamentos convencionais de amostragem também possam ser empregados na AP (trado e sonda), é necessário aumentar o rendimento da operação por meio de sistemas mecanizados e automatizados de amostragem que são mais rápidos e eficientes. Uma diversidade de soluções tem surgido no mercado, tornando a coleta de solo operacionalmente viável, mesmo para grades de alta densidade amostral.
O equipamento amostrador é dividido em duas partes: uma fonte de potência para seu acionamento e o elemento sacador da amostra, que é inserido no solo para a retirada do material.Como fontes de potência, tem-se principalmente motores de combustão interna, que são autônomos, e os motores elétricos, hidráulicos e pneumáticos, que necessitam de fonte externa. Os amostradores acionados por motores elétricos são mais leves e práticos, porém menos potentes, o que pode dificultar em
solos mais pesados e compactados. A potência é maior para os equipamentos acionados por motor de combustão interna ou hidráulico, tornando viável a coleta em solos de difícil penetração.
Como elemento sacador, têm-se os trados de rosca, caneca ou holandês e caladores ou sondas. A escolha do tipo de sacador depende da sua compatibilidade com o sistema mecanizado utilizado e também do tipo de solo a ser amostrado. Os mais comuns em sistemas mecanizados de amostragem são os trados de rosca e caladores. O primeiro se ajustando em diversas texturas de solo e o segundo para coleta de solos em maior profundidade.
Os veículos utilizados no transporte de equipamentos e carregamento de amostras também são variados. É comum a utilização de caminhonetes, tratores, quadriciclos, com destaque para o quadriciclo, que se popularizou entre as empresas prestadoras de serviço de amostragem georreferenciada.
As combinações entre fontes de potência, sacadores e veículos são as mais diversas, apresentando diferentes níveis de sofisticação, de automação e, consequentemente, de custo. Os sistemas podem ser operados manualmente, parcialmente automatizados ou totalmente automatizados. Certamente, a escolha do equipamento de amostragem depende da capacidade de investimento, demanda de trabalho e rendimento operacional almejado.
4. Amostragem de Outros Fatores de Produção
Pragas e doenças vem apresentando alta variação no campo, especialmente aquelas que ocorrem em reboleiras, essa característica dificulta o mapeamento, os tratos fitossanitários aplicados em taxas variáveis podem oferecer ganhos econômicos e ambientais significativos, sendo possível evitar aplica-los em locais que não apresentam esse tipo de problema.
O manejo de pragas e doenças, na lavoura pode ser beneficiado com o uso do Georreferenciamento e mapeamento de sua variabilidade. Vem sendo utilizado esse tipo de amostragem na aplicação de acaricida em taxa variável para controle de ácaro da leprose em reboleiras na cultura dos cistos e també,m, na aplicação de inseticida em taxa variável para controle em reboleiras, na cultura de cana de açúcar.
O georreferenciamento é feito por meio de um receptor GNSS convencional, ou embutido no próprio coletor de dados, utilizado pela equipe de amostragem. Uma estratégia de investigação pode seguir em grade ou direcionada, quando o levantamento for realizado por meio de inspeção da lavoura o georreferenciamento da informação vai ser feito somente quando for observada a ocorrência da praga ou doença investigada.
O mapeamento de pragas, tem como principal gargalo a alta mobilidade de alguns insetos, fazendo com que muitas vezes o mapa gerado pela amostragem não representa a ocorrência da praga no campo em momento de aplicação. Alguns estudos do comportamento do inseto são essenciais para a definição da estratégia de amostragem e assim determinam o sucesso da aplicação em taxa variável.
No contexto da agricultura de precisão, outro fator que tem sido amplamente estudado é a compactação do solo, o indicador indireto de cone, uma relação entre a força aplicada para a penetração é a resistência do solo à penetração, obtida através de sensores penetrômetros, os quais medem o índice de cone. A amostragem em grade é uma alternativa para o mapeamento desse parâmetro, mas tem apresentado algumas dificuldades. Sendo necessário realizar leituras em uma grande quantidade de subamostras em razão da dificuldade de se representar o ponto amostral.
Além disso, a alta variação desse parâmetro em curtas distâncias, demanda uma densidade amostral alta, podendo assim inviabilizar a operação. Mesmo apresentando restrições, a amostragem permanece uma ferramenta importante para a avaliação desse fator em aplicações de AP.
A amostragem georreferenciada, especialmente em âmbito acadêmico tem sido empregada no mapeamento da produtividade para culturas em que não há colheita mecanizada nem monitores de produtividade, como na avaliação de parâmetros de qualidade do produto colhido. A amostragem é um tipo de investigação bastante versátil, porque pode ser empregada para os mais diversos fatores agronômicos utilizando diferentes estratégias no levantamento dos dados.