Influence of spatial soil variability on productivity and physiological quality of soybean seeds

Autores/as

  • César Iván Suárez Castellanos Universidade Federal de Pelotas-Faculdade de Agronomia, Doutorando do Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia de Sementes
  • Gizele Ingrid Gadotti Universidade Federal de Pelotas, Centro de Engenharias, Professora do Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia de Sementes http://orcid.org/0000-0001-9545-6577
  • Geri Eduardo Meneghello Universidade Federal de Pelotas-Faculdade de Agronomia, Professor do Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia de Sementes
  • Jerffeson Araujo Cavalcante Universidade Federal de Pelotas -Faculdade de Agronomia, Doutor pelo Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia de Sementes
  • Romário de Mesquita Pinheiro Universidade Federal de Pelotas-Faculdade de Agronomia, Doutorando do Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia de Sementes http://orcid.org/0000-0003-0484-8351

DOI:

https://doi.org/10.18406/2316-1817v14n120221660

Palabras clave:

Glycine max L., precision agriculture, seed quality, yield components.

Resumen

Seed production fields present spatial and temporal variability in the physical and chemical characteristics of the soil, thus influencing the yield and quality of the produced seeds. The objective of this study was to characterize the spatial variability in soil attributes providing physiological quality and productivity in soybean seeds in two commercial production fields, aiming to define areas of agronomic management. The experiment was carried out in the 2014/15 and 2015/16 crop seasons in a 100×100 m grid. Soil sampling was performed at a depth of 0-200 mm with a 75×75 m grid. The soybean samples were collected at the end of the 2014/15 crop season. Therefore, soil analysis was determined only in the 2014/15 crop season. The plants' agronomic characteristics and the productivity and physiological quality of produced seeds were determined for both crop seasons. Thus, it was concluded that the study site presented spatial variability in soil characteristics, phosphorus content, organic matter, cation exchange capacity, sand, and clay content, and the agronomic characteristics of soybean plants cv. BMX Desafio RR, including plant height, number of nodes per plant, number of pods with three seeds, number of pods with seeds, number of seeds per plant, seed weight per plant, seed weight per linear meter, productivity, and germination. Seed productivity showed a strong spatial dependence, while germination showed a moderate spatial dependence. Three management zones were determined according to the spatial distribution of the results obtained.

Citas

BOX, G.E.P. and COX. D.R. An analysis of transformations (with discussion). Journal of the Royal Statistical Society Series B, v. 26, n. 2, p. 211-252. 1964.

BRASIL. Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento. Regras para análise de sementes. Brasília: Mapa/ACS, 399p. 2009.

BRASIL. Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento. Instrução Normativa 45 de 17 de setembro de 2013. Brasília: Mapa/ACS. 2013.

BATISTELLA FILHO, F.; FERREIRA, R. D.; VIEIRA, M.C.P.; CRUZ, M. A. P. C. Adubação com fósforo e potássio para produção e qualidade de sementes de soja. Pesquisa Agropecuária Brasileira, v. 48, n.7, p.783-790, 2013. doi: https://dx.doi.org/10.1590/S0100-204X 2013000 700011.

CAMBARDELLA, C. A.; MOORMAN, T. B.; NOVAK, J. M.; PARKIN T. B.; KARLEN, D. L., TURCO, R. F.; KONOPKA. A. E Field-scale variability of soil properties in central Iowa soils. Soil Science Society of America Journal, v. 58, n. 5, p. 1501-1511, 1994., doi: http:// dx.doi.org/10.2136/sssaj1994.0361599500580005003 3x.

CASTRO, E. M.; OLIVEIRA, J. A.; LIMA, A. E.; SANTOS, H. O.; BARBOSA, J. I. L. Physiological quality of soybean seeds produced under artificial rain in the pre-harvesting period. Journal of Seed Science, v. 38, n. 1, p. 014-021, 2016, doi: http://dx.doi. org/10.1590/2317-1545v38n1154236.

CAVALCANTE, E. G. S.; ALVES, M. C.; PEREIRA, G. T.; SOUZA. Z. M. Variabilidade espacial de MO, P, K e CTC do solo sob diferentes usos e manejos. Ciência Rural, v. 37, n. 2, p. 394-400, 2007. doi: http://dx.doi.org/10.1590/S0103-84782007000200 015.

COLAÇO, A. F.; MOLIN, J. P.; ROSELL‑POLO, J. R.; ESCOLÀ, A. Spatial variability in commercial orange groves. Part 1: canopy volume and height. Precision Agriculture, v. 19, n. 1, p. 1-17, 2018. doi: https://doi.org/10.1007/s11119-018 -9612-3.

CORÁ, J. E.; ARAUJO, A.V.; PEREIRA, G. T.; BERALDO, J. M. G. Assessment of spatial variability of soil attributes as a basis for adoption of precision agriculture in sugarcane plantations. Revista Brasileira de Ciência do Solo, v. 28, n. 6, p. 1013-1021, 2004. doi: http://dx.doi.org/10 .1590/S0100-06832004000600010.

EMBRAPA. Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária. Tecnologias de produção de soja: região central do Brasil 2012 e 2013, Londrina: Embrapa Soja. 262p. 2011.

FORTI, V. A.; CARVALHO, C.; TANAKA, F. A. O.; CICERO, S. M. Weathering damage in soybean seeds: assessment, seed anatomy and seed physiological potential. Seed Technology, v. 35, n. 2, p. 213-224. 2013.

FRANÇA-NETO, J. B.; KRZYZANOWSKI, F. C.; HENNING, A. A. A importância do uso de semente de soja de alta qualidade. Informativo ABRATES, n. 20, n. 1, p. 037-038. 2010.

GAZOLLA-NETO, A.; FERNANDES, M. C.; VERGARA, R. O.; GADOTTI, G. I.; VILLELA, F. A. Spatial distribution of the chemical properties of the soil and of soybean yield in the field. Revista Ciência Agronômica, v. 47, n. 2, p. 325-333, 2016. doi: http://dx .doi.org/10.5 935/1806-6690.20160038.

LARK, R. M.; BOLAM, H. C.; MAYR, T.; BRADLEY, R. I.; BURTON, R. G. O.; DAMPNEY. P. M. R. Analysis of yield maps in support of field investigation. In: Stafford, J. Precision Agriculture´99. Sheffield: Sheffield Academic Press. 1: 151-62. 1999.

MATTIONI, N. M.; SCHUCH L. O. B.; VILLELA, F. A. Variabilidade espacial da produtividade e da qualidade de sementes de soja em um campo de produção. Journal of Seed Science, v. 33, n, 4, p. 608-615, 2011, doi: http://dx.doi.org/10.1590/S0101-3122201100 0400002.

MATTIONI, N. M.; SCHUCH, L. O. B.; VILLELA, F. A.; MERTZ, L. M.; PESKE. S.T. Soybean seed size and quality as a function of soil compaction. Seed Science and Tecnology, v. 40, n. 3, p. 333-343, 2012. doi: https://doi.org/10.15258/sst.2012.40.3.05.

MATTIONI, N. M.; SCHUCH, L. O. B.; VILLELA, F. A.; ZEN, H. D.; MERTZ, L. M. Fertilidade do solo na qualidade fisiológica de sementes de soja. Revista Brasileira de Ciências Agrárias, v. 8, n. 4, p. 656-661, 2013. doi: https://doi.org/10.5039 /agraria.v8i4a 3495.

MOLIN, J. P. Geração e Interpretação de Mapas de Produtividade para Agricultura de Precisão. In: BORÉM, A.; GIÚDICE, M. P.; QUEIROZ, D. M.; MANTOVANI, E. C.; FERREIRA, L. R.; VALLE, F. X. R.; GOMIDE, R. L. Agricultura de Precisão. Viçosa: Universidade Federal de Viçosa, p. 237–258. 2002.

MOLIN, J. P.; FAULIN, G. D. C. Spatial and temporal variability of soil electrical conductivity related to soil moisture. Scientia Agrícola, v. 70, p. 1-5, 2013. doi: http://dx.doi.or g/10.1590 /S010 3-90162013000100001.

MONDO, V. H. V. Spatial variability of soil fertility and its relationship with seed physiological potential in a soybean production area. Journal of Seed Science, v. 34, n. 2, 193–201, 2012. doi: http://dx.doi.org/10.1590/S0101-31222012000200002.

MONTANARI, R.; PEREIRA, G. T.; MARQUES JÚNIOR, J.; SOUZA, Z. M.; PAZETO, R. J.; CAMARGO, L. A. Variabilidade espacial de atributos químicos em Latossolo e Argissolos. Ciência Rural, v. 38, n. 5, p. 266-1272, 2008. doi: http://dx.doi.org/10.1590/S0103-8 478200 8000500010.

ODA-SOUZA, M.; BARBIN, D.; RIBEIO-JUNIOR, P. J.; STAPE, J. L. Aplicação de métodos geoestatísticos para identificação de dependência espacial na análise de dados de um ensaio de espaçamento florestal em delineamento sistemático tipo leque. Revista Árvore, v. 32, n. 2, p. 499-509, 2008. doi: http://dx.doi.org/10.1590/S0100-67622008000300011.

PESKE, S. T., BARROS, A. C. S. A; SCHUCH, L. O. B. Produção de sementes. In: PESKE, S. T.; VILLELA, F. A.; MENEGHELLO, G. E. Ed., Sementes: fundamentos científicos e tecnológicos. Pelotas: UFPel. 2012 113p.

PRINGLE, M. J.; MCBRATNEY, A. B.; WHELAN, B. M.; TAYLOR, J. A. A preliminary approach to assessing the opportunity for site-specifc crop management in a feld, using yield monitor data. Agricultural Systems, v. 76, p. 273-292, 2003. doi: https://doi.org/10.10 16/S0308-521X(02)00005-7.

R Core Team. R A language and environment for statistical computing. Vienna: R Foundation for Statistical Computing. 2015.

RESENDE, A. V.; HURTADO, S. M. C.; VILELA, M. F.; CORAZZA, E. J.; SHIRATSUCI, L. S. Aplicações da agricultura de precisão em sistemas de produção de grãos no Brasil. In: BERNARDI, A. C. C.; NAIME, J. M., RESENDE, A. V., BASSOI, L. H., INAMASU, R. Y., Ed. Agricultura de precisão: resultados de um novo olhar. Brasília: Embrapa. 2014, p. 194-208.

RIBEIRO JUNIOR, P. J.; DIGGLE. P. J. geoR: A package for geostatistical analysis. Revista Sedd News, 1(2):15-18. 2001.

ROBERTSON, M. J.; LYLE, G.; BOWDEN, J. W. Within-feld variability of wheat yield and economic implications for spatially variable nutrient management. Field Crops Research, v. 105, p. 211-220, 2008. doi: https://doi.org/10.1016/j.fcr.2007.10.005.

SHAPIRO, S. S.; WILK. M. B. An analysis of variance test for normality (complete sample). Biometrika, Great Britain, v. 52, n. 3, p. 591-611. 1965.

SILVA, A. P.; LIBARDI, P. L.; VIEIRA, S. R., Variabilidade espacial da resistência a penetração de um Latossolo Vermelho-Escuro ao longo de uma transeção. Revista Brasileira da Ciência do Solo, v. 13: p. 1-5. 1989.

TISSEYRE, B.; MCBRATNEY, A. B. A technical opportunity index based on mathematical morphology for site-specifc management: An application to viticulture. Precision Agriculture, v. 9, p. 101-113, 2008. doi: https://doi.org/10.1007/s11119-008-9053-5.

WARRICK, A. W.; NIELSEN, D. R. Spatial variability of soil physical properties in the field. In: HILLEL, D. Ed. Applications of soil physics New York: Academic. 319-344. 1980.

Publicado

2022-09-06

Cómo citar

Castellanos, C. I. S., Gadotti, G. I., Meneghello, G. E., Cavalcante, J. A., & Pinheiro, R. de M. (2022). Influence of spatial soil variability on productivity and physiological quality of soybean seeds. Revista Agrogeoambiental, 14(1), e20221660. https://doi.org/10.18406/2316-1817v14n120221660