SPATIAL UNCERTAINTY OF NUTRIENT LOSS BY EROSION IN SUGARCANE HARVESTING SCENARIOS

Abstract

The assessment of spatial uncertainty in the prediction of nutrient losses by erosion associated with landscape models is an important tool for soil conservation planning. The purpose of this study was to evaluate the spatial and local uncertainty in predicting depletion rates of soil nutrients (P, K, Ca, and Mg) by soil erosion from green and burnt sugarcane harvesting scenarios, using sequential Gaussian simulation (SGS). A regular grid with equidistant intervals of 50 m (626 points) was established in the 200-ha study area, in Tabapuã, São Paulo, Brazil. The rate of soil depletion (SD) was calculated from the relation between the nutrient concentration in the sediments and the chemical properties in the original soil for all grid points. The data were subjected to descriptive statistical and geostatistical analysis. The mean SD rate for all nutrients was higher in the slash-and-burn than the green cane harvest scenario (Student’s t-test, p<0.05). In both scenarios, nutrient loss followed the order: Ca>Mg>K>P. The SD rate was highest in areas with greater slope. Lower uncertainties were associated to the areas with higher SD and steeper slopes. Spatial uncertainties were highest for areas of transition between concave and convex landforms. _________ RESUMO: A avaliação da incerteza espacial das predições das perdas de nutrientes por erosão, associada aos modelos de paisagem, é importante ferramenta na análise e no planejamento conservacionista do solo. O objetivo deste trabalho foi avaliar a incerteza espacial e o local na predição das taxas de empobrecimento do solo por nutrientes (P, K, Ca e Mg) em razão da erosão hídrica em dois sistemas de colheita da cana-de-açúcar (cana crua e queimada), utilizando-se a simulação sequencial gaussiana (SSG). O estudo foi realizado em uma área de 200 ha, localizada em Tabapuã, Estado de São Paulo, sudeste do Brasil. Uma malha de amostragem regular foi estabelecida na área, com intervalos equidistantes de 50 m, totalizando 626 pontos. A taxa de empobrecimento do solo foi calculada com base na relação entre concentração dos nutrientes no sedimento erodido e os atributos químicos do solo original, ponto a ponto. Os dados foram submetidos à análise estatística descritiva e geoestatística. A taxa média de empobrecimento do solo para todos os nutrientes avaliados foi superior no cenário de cana queimada em relação ao cenário de cana crua (teste t-Student; p<0,05). Em ambos os cenários, a ordem da perda dos nutrientes foi: Ca>Mg>K>P. Áreas com maior taxa de empobrecimento do solo foram relacionadas à maior declividade da paisagem. As menores incertezas estão associadas às áreas com maiores taxas de empobrecimento do solo e declividades. Por sua vez, as maiores incertezas estão associadas às áreas de transição entre as pedoformas côncava e convexa.