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II Simpósio de Geoestatística em Ciências Agrárias ISSN: 2236-2118 1 
 
Variabilidade espacial de indicador da qualidade física em dois solos do Planalto 
Sul Catarinense 
 
RodrigoVieira Luciano1, Jackson Adriano Albuquerque2, David Jose Miquelluti3 
Leonardo Josoé Biffi4 e Fábio Rodrigues Spiazzi5 
 
1 
Doutorando em Manejo do Solo,
 
UDESC/CAV - Dep. Solos, Av. Luiz de Camões, 2090. Bairro Conta 
Dinheiro, Lages - Santa Catarina – Brasil. CEP 88520-000, agro.luciano@gmail.com 
2 
Dr. em Física do Solo, UDESC/CAV- Dep. Solos, a2jaa@cav.udesc.br 
3 
Dr. em Estatística e Experimentação Agronômica,UDESC/CAV- Dep. Solos, a2djm@cav.udesc.br 
4 
Mestre em Produção Vegetal, UDESC/CAV- Dep. Eng. Ambiental, a2ljb@cav.udesc.br 
5 
Mestrando em Manejo do Solo, UDESC/CAV- Dep. Dep. Solos, maxplus2007@yahoo.com.br 
 
 
Resumo - O objetivo deste trabalho foi avaliar a variabilidade espacial da qualidade física de um Neossolo 
Litólico e um Cambissolo Háplico em São Joaquim, SC, através do cálculo do Índice S e verificar a relação 
com a produtividade da uva vinífera Cabernet Sauvignon. O estudo foi desenvolvido no município de São 
Joaquim, SC num parreiral comercial. O clima na região é mesotérmico úmido com verões amenos, com 
pluviosidade anual de 1.650 mm, e altitude de 1.250 m. Foi demarcado grid para a coleta de amostras com 
pontos espaçados na linha de plantio de 12 m e entre filas de 12 m (35 pontos + 2 pontos aleatórios). Em 
dezembro de 2008 foram coletadas amostras nas camadas de 0-0,15 m e 0,15-0,30 m para determinação 
dos atributos físicos do solo. Para a determinação da produtividade da uva, foram colhidos os frutos de três 
plantas em cada um dos pontos amostrais nas safras 2008/2009 e 2009/2010. Os dados foram submetidos 
à análise exploratória e geoestatística. A variabilidade dos valores do índice S das camadas e dos solos foi 
classificada em alta e muito alta, indicando que o solo é heterogêneo, além do manejo do solo nos vinhedos 
aumentar a heterogeneidade. 
 
Palavras-chave: geoestatística; índice S; vinhedos. 
 
Spatial variability as an indicator of physical quality in two soils of the Southern 
Plateau of Santa Catarina state 
 
Abstract - The aim of this study was to evaluate the variability in the physical quality of a Leptosol and a 
Cambisol in São Joaquim, Santa Catarina State, Brazil by calculating the index S and check the relation with 
the yield of wine grapes Cabernet Sauvignon. The study was conducted in São Joaquim/SC in a commercial 
vineyard. The climate of the region is mesothermal humid with mild summers, with annual rainfall of 1650.0 
mm, and altitude of 1250.0 m. A Grid was demarcated for collect of samples with equally spaced points in 12 
m to 12 m (35 points + 2 random points). In December 2008 samples were collected in layers of 0 to 0.15 m 
and 0.15-0.30 m for determination of soil physical properties. To determine the yield of grapes were 
harvested the fruits of three plants in each of the sampling points in 2008/2009 and 2009/2010 seasons. The 
data were subjected to exploratory analysis and geostatistics. The variability of the S layers and the soil was 
classified as high and very high, indicating that the soil is heterogeneous. The soil management in vineyards 
caused an increase the heterogeneity of soil. 
 
Key words: geostatistics; S index; vineyards. 
 
Introdução 
 
A vitivinicultura de altitude vem expandindo a sua participação na economia da região do planalto sul 
catarinense. Entretanto, os solos de altitude, entre eles o Neossolo Litólico e o Cambissolo Háplico, 
apresentam variabilidade em seus atributos e indicadores físicos, necessitando em muitos casos de um 
manejo adequado para manter a qualidade física em níveis satisfatórios. 
A qualidade física do solo é intrínseca do solo, e pode ser inferida a partir de seus atributos ou 
observações indiretas (SILVA et al., 2010). A qualidade física do solo é diminuída quando ocorre à 
compactação por causa da pressão exercida por forças externas, principalmente o tráfego de máquinas e 
 
 
II Simpósio de Geoestatística em Ciências Agrárias ISSN: 2236-2118 2 
equipamentos. Isso resulta no decréscimo do volume total de poros destacadamente os de maior diâmetro, 
da infiltração e drenagem da água, da aeração e polo aumento da coesão do solo e da resistência à 
penetração das raízes das plantas, diminuindo seu desenvolvimento e produtividade (KATOU et al., 1987). 
Diversos estudos têm sido conduzidos para incrementar o conhecimento de indicadores da qualidade física 
do solo. Recentemente, Dexter (2004) propôs o índice “S” para avaliar a qualidade física dos solos. 
Segundo Dexter (2004) o índice “S” afirma que a capacidade de retenção de água pode ser utilizada como 
indicadora da qualidade física do solo em sistemas de uso que alterem mais drasticamente a distribuição de 
poros por tamanho, ou mesmo entre tipos de solos; e quanto maior for o módulo de S melhor é a qualidade 
do solo, sendo o valor de 0,035 o limite entre solos com pobre ou boa qualidade física e valores de S< 0,020 
representam condições muito pobres e com alta restrição ao crescimento das raízes das plantas. 
No Brasil pouco se conhece sobre a variabilidade dos indicadores de qualidade física dos solos. Em um 
estudo num Latossolo Vermelho, localizado no município de Tibagi/PR, Silva et al., (2010), constataram 
variabilidade do índice S na área de amostragem, a qual foi relacionada com o grau de compactação da 
área. Estudos sobre a eficiência desse índice ainda necessitam de uma quantidade considerável de 
pesquisas que comprovem a sua eficácia como indicador da qualidade física do solo apara as condições de 
solo do Brasil. 
O cálculo do índice S pode ajudar a explicar o desempenho reprodutivo das videiras de vinhos finos em 
relação ao tipo de manejo do solo adotado nos vinhedos de altitude. 
O objetivo deste trabalho foi avaliar variabilidade espacial da qualidade física de um Neossolo Litólico e 
um Cambissolo Háplico em São Joaquim, SC, através do cálculo do Índice S e verificar seu efeito sobre a 
produtividade da uva vinífera Cabernet Sauvignon. 
 
Material e Métodos 
 
O projeto foi realizado entre 2008 a 2010 em São Joaquim/SC, na região do Planalto Sul Catarinense, 
em um vinhedo comercial com a variedade Cabernet Sauvignon, enxertada sobre Paulsen 1103 (Vitis 
berlandieri x Vitis rupestris), com 1.250 m de altitude média, clima mesotérmico úmido com verão ameno, 
precipitação média anual de 1.650 mm e temperatura média de 13º C. Os solos na área são um Neossolo 
Litólico húmico (areia 100 g kg
-1
, silte 400 g kg
-1
 e argila 500 g kg
-1
 e carbono orgânico 90 g kg
-1
) e um 
Cambissolo Háplico alítico típico (areia 190 g kg
-1
, silte 445 g kg
-1
 e argila 365 g kg
-1
 e carbono orgânico 33 
g kg
-1
), derivados de riodacito (EMBRAPA, 2004). Em cada solo foi demarcada uma grade 72 x 48 m (0,35 
ha), georreferênciada, sob as linhas de cultivo da videira, com 35 pontos espaçado de 12 x 12 m e mais 2 
pontos espaçados de 6 em 6 m no centro do grid totalizando 37 pontos, onde todas as amostragens foram 
realizadas. 
Em dezembro de 2008, foram coletadas amostras de solo com estrutura alterada e preservada nas 
camadas de 0-0,15 e 0,15-0,30 m. Nas amostras de estrutura alterada foram determinadas granulometria 
do solo (GEE; BAUDER, 1986) e densidade de partículas (GUBIANI et al., 2006). As amostras preservadas 
foram coletadas em duplicata com anéis de aço de volume conhecido (70 cm
-3
), utilizadas para a 
determinação da densidade do solo (Ds) (EMBRAPA,1997). O parâmetro “S” foi estimado através do 
software Qualisolo (EMBRAPA, 2007), utilizando a granulometria, densidade de partículas e densidade do 
solo. 
Os dados foram analisados pela estatística descritiva clássica e pela geoestatística. Para a análise 
descritiva foram calculadas a média, a mediana, o desvio padrão,o coeficiente de variação, os valores 
mínimo e máximo e os coeficientes de assimetria e curtose, calculados com o auxílio do programa 
computacional Assistat 7.5 (SILVA; AZEVEDO, 2008). 
A variabilidade espacial foi analisada por meio de ajuste de semivariogramas, de acordo com Vieira et al. 
(1983), com o uso do software GS + 5.0.3 Beta (Gamma Design Software, 1998), baseado nas 
pressuposições de estacionariedade da hipótese intrínseca, obtidos através da e Equação 1: 
 
  
 
    
 









hN
i
ii
hxZxZ
hN
h
1
2
2
1
 (1) 
 
Em que: (h) é a estimativa da semivariância experimental, obtida pelos valores amostrados [Z(xi), 
Z(xi + h)]
2
; h é a distância entre pontos amostrais; e N(h) é o número total de pares de pontos possíveis 
dentro da área de amostragem e com a distância h. 
Os semivariogramas foram ajustados a um modelo matemático para obter: efeito pepita (C0); patamar 
(C0+ C1); e alcance (a). A qualidade de ajuste dos modelos matemáticos aos semivariogramas, usando-se o 
 
 
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método dos mínimos quadrados ponderados, foi verificada através da técnica de ajuste do software GS + 
(maior coeficiente de determinação (R²) e menor soma de quadrados de resíduos (RSS)). 
Obtidos os ajustes de modelos dos semivariogramas, calcula-se a relação entre o efeito pepita (C0) e o 
patamar (C), chamada de grau de dependência (GD) e expressa em porcentagem (Equação 2). Segundo 
Cambardella et al. (1994), o GD representa a porção da variabilidade espacial que é devida ao acaso e 
pode ser usado para classificar a dependência espacial em forte (GD < 25 %); moderada (26 < GD < 75 %); 
e fraca (GD > 75 %). 
 
  100O
C
GD x
C
 (2) 
 
Definido o modelo matemático, utilizou-se interpoladores de krigagem, por apresentarem nos pontos 
estimados, a propriedade de não serem viciados e proporcionarem variância mínima (VIEIRA et al., 1983; 
CARVALHO et al., 2002). Na construção dos mapas do indicador de qualidade física dos solos foi utilizado 
o software Surfer 8.0. 
 
Resultados e Discussão 
 
Os valores de média e mediana nas duas camadas e nos dois solos foram próximos, demonstrando 
existir distribuição simétrica, o que pode ser confirmado pelos valores de assimetria próximos de zero 
(Tabela 1). Entretanto, observam-se valores de curtose negativa, com exceção da camada 0-0,15 m do 
Cambissolo Háplico, indicando uma maior variabilidade dos dados em relação à distribuição normal. A 
normalidade dos dados é uma das pressuposições exigidas pela estatística clássica, não sendo uma 
exigência da geoestatística. Na geoestatística, mais importante que a normalidade dos dados é a ocorrência 
ou não do chamado efeito proporcional, em que a média e a variabilidade dos dados sejam constantes na 
área em estudo, ou seja, ocorre a estacionaridade necessária ao uso da geoestatística (ISAAKS; 
SRIVASTAVA, 1989). 
A média dos valores do índice S indicou que o Neossolo Litólico, nas duas camadas estudadas, tem 
muitos poros de diferentes tamanhos, ou seja, boa qualidade física (S > 0,0 35). No entanto, a média do 
índice S no Cambissolo Háplico, nas duas camadas estudadas, foi classificada em qualidade física pobre 
(0,0035 > S ≥ 0,020), ou seja, o manejo do solo ocasionou homogeneidade estrutural (Tabela 1). 
De acordo com Pimentel Gomes e Garcia (2002), a variabilidade de um atributo pode ser classificada 
segundo a magnitude de seu coeficiente de variação (CV). Suas classes foram determinadas como baixa 
(CV ≤ 10 %), média (10 % < CV ≤ 20 %), alta (20 % < CV ≤ 30 %) e muito alta (CV > 30 %). O índice S teve 
alta variabilidade nas duas camadas do Cambissolo Háplico e na camada 0,15-0,30 m do Neossolo Litólico 
e muito alta na camada de 0-0,15 m do Neossolo Litólico (Tabela 1). A variabilidade do índice S nos solos 
do estudo foi associada ao manejo do solo nos vinhedos de altitude, relacionados a pontos de compactação 
nas camadas dos solos, os quais podem dificultar o pleno desenvolvimento radicular das videiras de 
altitude, resultados semelhantes foram encontrados por Silva et al. (2010) em um solo do Paraná. 
 
Tabela 1. Estatística Descritiva do Índice de Qualidade Física do Solo (Índice S) de um Neossolo Litólico e 
um Cambissolo Háplico num vinhedo comercial, localizado no município de São Joaquim/SC, 
nas camadas 0 a 0,15 e 0,15 a 0,30 m 
 
Camada Média Mediana D.Padrão CV Mínimo Máximo Assimetria Curtose 
Índice S Neossolo Litólico 
0-0,15 m 0,047 0,049 0,015 31 0,022 0,082 0,141 -0,510 
0,15-0,30 m 0,046 0,047 0,013 29 0,019 0,074 0,045 -0,291 
Índice S Cambissolo Háplico 
 0-0,15 m 0,025 0,024 0,006 26 0,013 0,042 0,593 0,365 
0,15-0,30 m 0,024 0,024 0,007 29 0,012 0,039 0,031 -0,989 
D.Padrão = Desvio Padrão; CV=Coeficiente de Variação 
 
A análise variográfica do índice S indicou que todas as duas camadas analisadas nos dois solos do 
planalto sul catarinense tiveram dependência espacial e segundo o critério de Cambardella et al (1994) 
foram classificadas como forte (GD < 25 %). Os modelos ajustados foram o exponencial na camada 0-0,15 
 
 
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m do Cambissolo Háplico e o modelo esférico na camada 0,15-0,30 m no Cambissolo Háplico e nas duas 
camadas do Neossolo Litólico (Tabela 2). 
O alcance da dependência espacial do índice S foi 16 m na camada 0-0,15 m e 72 m na camada 0,15-
0,30 m no Cambissolo Háplico. No Neossolo Litólico o alcance foi muito semelhante entre as camadas do 
solo, sendo de 146 m na camada 0-0,15 m e 145 m na camada 0,15-0,30 m. O alcance do semivariograma 
indica a magnitude da dependência espacial, de modo que o maior alcance no Neossolo Litólico, 
comparado ao Cambissolo Háplico sugere, conforme Grego e Vieira (2005), maior homogeneidade neste 
solo, explicado pelo conjunto de atributos físicos (densidade do solo, teor de carbono orgânico), os quais 
proporcionam menor compactação (Tabela 2). O menor índice de compactação está associado aos altos 
teores de carbono orgânico no solo (90 g kg
-1
), o que justifica a menor densidade do solo e menor 
densidade de partículas. 
 
 
Os mapas do índice S indicam variação, na camada de 0-0,15 m, de 0,020 a > 0,050, e na camada 0,15-
0,30 m, de 0,0 a > 0,050 para o Neossolo Litólico (Figura 1). No Cambissolo Háplico, na camada 0-0,15 m, 
variou de 0,013 a > 0,035, e na 0,15-0,30 m, de 0,012 a > 0,035 (Figura 2). Observa-se uma grande 
amplitude do índice S no Cambissolo Háplico, nas duas camadas estudadas. Esta grande amplitude revela 
os possíveis problemas de compactação que o solo apresenta devido ao manejo inadequado do solo, onde 
foi observado valores do índice S no intervalo da qualidade muito pobre (<0,020). 
 
A
602000 602010 602020 602030 602040 602050 602060 602070
Direção X, m
6873630
6873640
6873650
6873660
6873670
6873680
6873690
6873700
6873710
D
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o
 Y
, 
m
1
2
3
4
5
6
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8
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30
31
32
33
34
35
36
37
 
B
602000 602010 602020 602030 602040 602050 602060 602070
Direção X, m
6873630
6873640
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26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
0
0.02
0.035
0.05

 
 
Figura 1. Mapas de isolinhas para o Índice S no Neossolo Litólico nas camadas 0-0,15 m (A) e 0,15-0,30 
m (B). 
 
 
Tabela 2. Parâmetros para ajuste do semivariograma do Índice de Qualidade Física do Solo (ÍndiceS) de um 
Neossolo Litólico e um Cambissolo Háplico num vinhedo comercial, localizado no município de São 
Joaquim/SC, nas camadas 0 a 0,15 e 0,15 a 0,30 m 
 
Data Modelo C0 C0 +C A0 GD Classe R
2
 RRS 
Índice S Neossolo Litólico 
 0-0,15 m Esférico 0,0001 0,0005 146 20 Forte 0,98 3,11 e-10 
0,15-0,30 m 
Esférico 0,000 0,0004 145 0 Forte 
0,99 1,13 e-10 
 
Índice S Cambissolo Háplico 
 0-0,15 m Exponencial 0,000 0,0001 16 0 Forte 0,99 7,94 e-12 
0,15-0,30 m Esférico 0,000 0,0001 72 0 Forte 0,98 4,56 e-11 
C0 =Efeito Pepita; C0 +C = Patamar; A0 = alcance, m; GD = Grau de Dependência Espacial,%; R
2
= coeficiente de 
determinação e RRS = Soma de quadrados de resíduos. 
 
 
II Simpósio de Geoestatística em Ciências Agrárias ISSN: 2236-2118 5 
 
A 
602460 602470 602480 602490 602500 602510 602520 602530
Direção X, m
6873790
6873800
6873810
6873820
6873830
6873840
6873850
6873860
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, 
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 B 
602460 602470 602480 602490 602500 602510 602520 602530
Direção X, m
6873790
6873800
6873810
6873820
6873830
6873840
6873850
6873860
D
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e
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 Y
, 
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3
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0
0.02
0.035
0.05

 
 
Figura 2. Mapas de isolinhas para o Índice S no Cambissolo Háplico nas camadas 0-0,15 m (A) e 0,15- 
0,30 m (B). 
 
A produtividade média da uva Cabernet Sauvignon teve relação com as classes do índice “S” nos dois 
solos do Planalto Sul Catarinsense, ou seja, a classe Boa (S>0,035) alcançou as maiores produtividades e 
a classe Muito Pobre (S<0,020) as menores produtividades (Figura 3). 
P
ro
d
u
ti
v
id
a
d
e
 d
a
 u
v
a
,t
o
n
 h
a
-1
0
1
2
3
4
5
6
7
Muito Pobre Pobre Boa
A 
P
ro
d
u
ti
v
id
a
d
e
 d
a
 u
v
a
,t
o
n
 h
a
-1
0
1
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3
4
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6
7
Muito Pobre Pobre Boa
B 
Figura 3. Produtividade Média da uva Cabernet Sauvignon em um Neossolo Litólico (A) e um Cambissolo 
Háplico (B) no município de São Joaquim/SC e relação com as classes do Índice “S” nas safras 
2008/2009 e 2009/2010 (Τ = erro padrão da média). 
 
Conclusão 
 
A análise da dependência espacial mostrou que o índice S teve forte correlação espacial nas camadas 
estudadas e nas duas classes de solos estudados do Planalto sul Catarinense. 
A variabilidade do índice S, das camadas e dos solos, foi classificada em alta e muito alta, indicando que 
o manejo do solo nos vinhedos ocasiona a heterogeneidade nos perfis dos solos. 
A produtividade média da uva Cabernet Sauvignon relacionou-se com as classes do índice S nos dois 
solos e a maior produção de uva foi alcançada na classe de boa qualidade física dos solos. 
 
 
Agradecimentos 
À Universidade do Estado de Santa Catarina; ao Centro de Ciências Agroveterinárias – UDESC/CAV e 
Programa Nacional de apoio a Pesquisa-CAPES 
 
 
II Simpósio de Geoestatística em Ciências Agrárias ISSN: 2236-2118 6 
 
Referências 
 
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