Soil Sensor Use in Delimiting Management Zones for Sowing Maize in No-Till
Abstract
:1. Introduction
2. Materials and Methods
3. Results
4. Discussion
5. Conclusions
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References
- Djalovic, I.; Prasad, P.V.V.; Dunderski, D.; Katanski, S.; Latkovic, D.; Kolaric, L. Optimal plant density is key for maximizing maize yield in calcareous soil of the south Pannonian Basin. Plants 2024, 13, 1799. [Google Scholar] [CrossRef] [PubMed]
- CONAB—Companhia Nacional de Abastecimento. Acompanhamento da Safra Brasileira de Grãos; v. 11, safra 2023/24, n. 11 décimo primeiro levantamento; CONAB: Brasília, DF, Brazil, 2024; 130p. Available online: https://www.conab.gov.br/info-agro/safras/graos/boletim-da-safra-de-graos (accessed on 21 November 2024).
- Sibonginkosi, N.; Mzwandile, M.; Tamado, T. Effect of plant density on growth and yield of maize [Zea Mays (L.)] hybrids at luyengo, middleveld of Eswatini. Asi. Plant Res. J. 2019, 3, 1–9. [Google Scholar] [CrossRef]
- Assefa, Y.; Prasad, P.V.V.; Carter, P.; Hinds, M.; Bhalla, G.; Schon, R.; Jeschke, M.; Paszkiewicz, S.; Ciampitti, A.I. A new insight into corn yield: Trends from 1987 through 2015. Crop Sci. 2017, 57, 2799–2811. [Google Scholar] [CrossRef]
- Zeraatpisheh, M.; Bottega, E.L.; Bakhshandeh, E.; Owliaie, H.R.; Taghizadeh-Mehrjardi, R.; Kerry, R.; Xu, M. Spatial variability of soil quality within management zones: Homogeneity and purity of delineated zones. Catena 2022, 209, 105835. [Google Scholar] [CrossRef]
- Yuan, Y.; Shi, B.; Yost, R.; Liu, X.; Tian, Y.; Zhu, Y.; Cao, W.; Cao, Q. Optimization of management zone delineation for precision crop management in an intensive farming system. Plants 2022, 11, 2611. [Google Scholar] [CrossRef]
- Bottega, E.L.; Marin, C.K.; Oliveira, Z.B.d.; Lamb, C.D.C.; Amado, T.J.C. Soil density characterization in management zones based on apparent soil electrical conductivity in two field systems: Rainfeed and center-pivot irrigation. AgriEngineering 2023, 5, 460–472. [Google Scholar] [CrossRef]
- Bottega, E.L.; Safanelli, J.L.; Zeraatpisheh, M.; Amado, T.J.C.; Queiroz, D.M.D.; Oliveira, Z.B.d. Site-specific management zones delineation based on apparent soil electrical conductivity in two contrasting fields of southern Brazil. Agronomy 2022, 12, 1390. [Google Scholar] [CrossRef]
- Bottega, E.L.; Dias, R.F.; Sari, E.L.; Dorneles, A.B.; Marin, C.K.; Oliveira, Z.B.d. Zonas de manejo: A teoria na prática. Rev. Plantio Direto 2019, 171, 11–14. [Google Scholar]
- Alvares, C.A.; Stape, J.L.; Sentelhas, P.C.; Goncalves, J.L.d.M.; Sparovek, G. Köppen’s climate classification map for Brazil. Meteorol. Z. 2013, 22, 711–728. [Google Scholar] [CrossRef] [PubMed]
- EMBRAPA. Sistema Brasileiro de Classificação de Solos, 3rd ed.; Embrapa/CNPSo: Rio de Janeiro, Brazil, 2013; p. 353. [Google Scholar]
- Corwin, D.L.; Hendrickx, J.M.H. Electrical Resistivity: Wenner Array. In Methods of Soil Analysis Part 4 Physical Methods; SSSA Book Series: Madison, WI, USA, 2002; pp. 1282–1287. [Google Scholar]
- Corwin, D.L.; Lesch, S.M. Application of Soil Electrical Conductivity to Precision Agriculture: Theory, Principles, and Guidelines. Agron. J. 2003, 95, 455–471. [Google Scholar] [CrossRef]
- Oliver, M.A.; Webster, R. A tutorial guide to geostatistics: Computing and modelling variograms and kriging. Catena 2014, 113, 56–69. [Google Scholar] [CrossRef]
- Pereira, G.W.; Valente, D.S.M.; Queiroz, D.M.d.; Coelho, A.L.d.F.; Costa, M.M.; Grift, T. Smart-Map: An open-source QGIS plugin for digital mapping using machine learning techniques and ordinary kriging. Agronomy 2022, 12, 1350. [Google Scholar] [CrossRef]
- Ferreira, D.F. A computer analysis system to fixed effects split plot type designs: Sisvar. Braz. J. Biom. 2019, 37, 529–535. [Google Scholar] [CrossRef]
- Grespan, D.S.; Zuffo, A.M.; Rego, M.d.S.; Santos, J.C.d.; Silva, F.C.d.S.; Barrozo, L.M. Correlações e Análise de Trilha em Caracteres Agronômicos de Híbridos de Milho Segunda Safra Cultivados em Balsas-MA. Ensaios e Ciência 2023, 27, 49–54. [Google Scholar] [CrossRef]
- Raza, A.; Razzaq, A.; Mehmood, S.S.; Zou, X.; Zhang, X.; Lv, Y.; Xu, J. Impact of climate change on crops adaptation and strategies to tackle its outcome: A review. Plants 2019, 8, 34. [Google Scholar] [CrossRef]
- Cardoso, L.S.; Junges, A.H.; Tazzo, I.F.; Varone, F. Estiagem ocorrida na safra 2021/2022 no estado do Rio Grande do Sul: Avaliação semanal, de janeiro a março, das condições meteorológicas e dos impactos na produção agropecuária. Comunicado Agrometeorológico 2022, 37, 6–23. [Google Scholar]
- Britto, F.P.; Barletta, R.; Mendonça, M. Variabilidade espacial e temporal da precipitação pluvial no Rio Grande do Sul: Influência do fenômeno El Niño oscilação Sul. Rev. Bras. Climatol. 2008, 3, 37–48. [Google Scholar] [CrossRef]
- Albuquerque, P.E.P. Cultivo do Milho, 6th ed.; Embrapa Milho e Sorgo: Sete Lagoas, Brazil, 2010; p. 12. [Google Scholar]
- Bergamaschi, H.; Dalmago, G.A.; Bergonci, J.I.; Bianchi, C.A.M.; Müller, A.G.; Comiran, F. Distribuição hídrica no período crítico do milho e produção de grãos. Pesqui. Agropecu. Bras. 2004, 39, 831–839. [Google Scholar] [CrossRef]
- Pegorare, A.B.; Fedatto, E.; Pereira, S.B.; Souza, L.C.F.; Fietz, C.R. Irrigação Suplementar no ciclo de milho “safrinha” sob plantio direto. Rev. Bras. Eng. Agric. Ambient. 2009, 13, 262–271. [Google Scholar] [CrossRef]
- Bergamaschi, H.; Dalmago, G.A.; Comiran, F.; Bergonci, J.I.; Müller, A.G.; França, S. Déficit Hídrico e Produtividade na Cultura do Milho. Pesqui. Agropecu. Bras. 2006, 41, 243–249. [Google Scholar] [CrossRef]
- Corwin, D.L.; Lesch, S.M. Apparent soil electrical conductivity measurements in agriculture. Comput. Electron. Agr. 2005, 46, 11–43. [Google Scholar] [CrossRef]
- Molin, J.P.; Castro, C.N. Establishing management zones using soil electrical conductivity and other soil properties by the fuzzy clustering technique. Sci. Agríc. 2008, 65, 567–573. [Google Scholar] [CrossRef]
- Peralta, N.R.; Costa, J.L.; Balzarini, M.; Angelini, H. Delineation of management zones with measurements of soil apparent electrical conductivity in the southeastern pampas. Can. J. Soil Sci. 2013, 93, 205–218. [Google Scholar] [CrossRef]
- Keller, C. Condutividade Elétrica Aparente Como Ferramenta de Espacialização Com Alta Resolução de Atributos Do Solo. Tese (Doutorado em Ciência do Solo), Universidade Federal de Santa Maria, Santa Maria, RS, Brazil, 2019. [Google Scholar]
- Gelain, E.; Bottega, E.L.; Motomiya, A.V.d.A.; Oliveira, Z.B.d. Variabilidade espacial e correlação dos atributos do solo com produtividade do milho e da soja. Nativa 2021, 9, 536–543. [Google Scholar] [CrossRef]
- Medeiros, W.N.; Valente, D.S.M.; Queiroz, D.M.d.; Pinto, F.d.A.d.C.; Assis, I.R.d. Condutividade elétrica aparente do solo em dois tipos de solo. Rev. Ciênc. Agron. 2018, 49, 43–52. [Google Scholar] [CrossRef]
- Pott, L.P.; Amado, T.J.C.; Gutheil, A.L.; Preuss, D. Relação da condutividade elétrica aparente do solo com a produtividade de grãos de milho. In LXII Reunião Técnica Anual da Pesquisa do Milho; XLV Reunião Técnica Anual da Pesquisa do Sorgo; Embrapa: Sertão, RS, Brazill; Brasília, DF, Brazil, 2017; pp. 228–231. [Google Scholar]
- Tisseyre, B.; Mcbratney, A.B. A technical opportunity index based on mathematical morphology for site-specific management: An application to viticulture. Precis. Agric. 2008, 9, 101–113. [Google Scholar] [CrossRef]
- Sangoi, L.; Zanin, C.G.; Schmitt, A.; Vieira, J. Senescência foliar e resposta de híbridos de milho liberados comercialmente para cultivo em diferentes épocas ao adensamento. Rev. Bras. Milho Sorgo 2013, 12, 21–32. [Google Scholar] [CrossRef]
- Monteiro, A.B.; Stöcker, C.M. Espaçamento entrelinhas de semeadura e produtividade da cultura do milho irrigado por aspersão. Rev. Bras. Meio Ambiente 2020, 8, 111–121. [Google Scholar]
- Marchão, R.L.; Brasil, E.M.; Ximenes, P.A. Interceptação da radiação fotossinteticamente ativa e rendimento de grãos do milho adensado. Rev. Bras. Milho Sorgo 2006, 5, 170–181. [Google Scholar] [CrossRef]
- Oliveira, F.d.A.; Silva, J.C.d.; Santos, D.P.d.; Barreto, J.A.S.; Silva, C.B.d.; Santos, M.A.L.d.; Santos, V.R.d. Increasing levels of irrigation and higher plant density increase the yield of green corn. Braz. J. Develop. 2020, 6, 43371–43381. [Google Scholar] [CrossRef]
- Zhang, L.; Zhang, Z.; Luo, Y.; Cao, J.; Li, Z. Optimizing genotype-environment-management interactions for maize farmers to adapt to climate change in different agro-ecological zones across China. Sci. Total Environ. 2020, 728, 138614. [Google Scholar] [CrossRef] [PubMed]
- Sangoi, L.; Schweitzer, C.; Schmitt, A.; Picoli Junior, G.J.; Vargas, V.P.; VieIRA, J. Perfilhamento e prolificidade como características estabilizadoras do rendimento de grãos do milho, em diferentes densidades. Rev. Bras. Milho Sorgo 2010, 9, 254–265. [Google Scholar] [CrossRef]
- Vilela, R.G.; Arf, O.; Kappes, C.; Kaneko, F.H.; Gitti, D.d.C.; Ferreira, J.P. Desempenho agronômico de híbridos de milho, em função da aplicação foliar de fungicidas. Biosci. J. 2012, 28, 25–33. [Google Scholar]
- Corassa, G.M.; Schwalbert, R.A.; Hörbe, T.A.N.; Ciampitti, I.A.; Amado, T.J.C. Taxa variada de sementes: Da variabilidade a oportunidade. Rev. Plantio Direto 2020, 176, 21–27. [Google Scholar]
- Hörbe, T.A.N.; Amado, T.J.C.; Ferreira, A.O.; Alba, P.J. Optimization of corn plant population according to management zones in Southern Brazil. Precis. Agric. 2013, 14, 450–465. [Google Scholar] [CrossRef]
Attribute | Min | µ | Max | σ | VC |
---|---|---|---|---|---|
Management Zone 1 (high ECa) | |||||
ECa | 1.05 | 3.49 | 8.60 | 1.67 | 47.85 |
SM | 0.19 | 0.3 | 0.33 | 0.01 | 3.03 |
EL | 9.50 | 13.10 | 15.00 | 1.82 | 13.93 |
ED | 3.50 | 4.10 | 4.80 | 0.33 | 8.18 |
NRE | 16.00 | 18.11 | 19.33 | 1.13 | 6.21 |
NGR | 22.00 | 29.22 | 33.67 | 3.85 | 13.17 |
NGE | 352.00 | 530.19 | 650.90 | 81.42 | 15.36 |
GW | 83.20 | 111.74 | 162.87 | 22.32 | 19.97 |
YLD | 2045.45 | 3904.24 | 7456.36 | 1654.65 | 42.38 |
Management Zone 2 (low ECa) | |||||
ECa | 1.05 | 2.87 | 5.32 | 1.01 | 35.19 |
SM | 0.11 | 0.11 | 0.12 | 0.02 | 18.18 |
EL | 11.83 | 13.69 | 17.00 | 1.60 | 11.67 |
ED | 3.70 | 4.14 | 4.86 | 0.32 | 7.71 |
NRE | 17.33 | 18.29 | 19.33 | 0.67 | 3.69 |
NGR | 22.96 | 28.36 | 37.27 | 4.45 | 15.7 |
NGE | 429.30 | 517.71 | 696.90 | 75.93 | 14.67 |
GW | 100.86 | 121.36 | 148.32 | 13.57 | 11.18 |
YLD | 1794.55 | 3157.42 | 4840.00 | 918.22 | 29.08 |
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Bottega, E.L.; Pinto, E.B.; Saretta, E.; Oliveira, Z.B.d.; Severo, F.S.; Assmann, J. Soil Sensor Use in Delimiting Management Zones for Sowing Maize in No-Till. Sensors 2024, 24, 7552. https://doi.org/10.3390/s24237552
Bottega EL, Pinto EB, Saretta E, Oliveira ZBd, Severo FS, Assmann J. Soil Sensor Use in Delimiting Management Zones for Sowing Maize in No-Till. Sensors. 2024; 24(23):7552. https://doi.org/10.3390/s24237552
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APA StyleBottega, E. L., Pinto, E. B., Saretta, E., Oliveira, Z. B. d., Severo, F. S., & Assmann, J. (2024). Soil Sensor Use in Delimiting Management Zones for Sowing Maize in No-Till. Sensors, 24(23), 7552. https://doi.org/10.3390/s24237552