DETERMINAÇÃO ESTATÍSTICA NO NÚMERO DE AMOSTRAS SIMPLES DE SOLO POR ÁREA PARA AVALIAÇÃO DE SUA FERTILIDADE*

Antônio Carlos Barreto

Roberto Ferreira de Novais

José Mário Braga**

1. INTRODUÇÃO

Uma das maiores razões para uma recomendação de adubação não ser eficiente, baseada na análise química do solo, prende-se, em alguns casos, a uma amostragem inadequada.

A precisão com que a amostra representa a popu1ação depende, basicamente, da variabilidade do solo, do número de amostras simples coletadas por área e da maneira como são retiradas.

JACKSON (2) recomenda que o número de amostras deverá estar entre 10 e 30 por área. Na determinação estatística do número de amostras, Catani et alii (1) concluíram que, em terrenos uniformes, devem-se retirar 3 amostras compostas, formadas de 20 simples cada uma, em áreas de 5 hectares, aproximadamente. Verificaram, também que variações de 20% da media dos resultados analíticos de C total, Ca e K trocáveis são comuns e não afetam as conclusões que podem ser tiradas, podendo-se admitir, para pH, una variação de 5%.

O presente trabalho tem como objetivo determinar, estatisticamente, o número de amostras simples a serem retiradas uma área plana (terraço) e outra de encosta de solos de Viçosa para a avaliação de suas fertilidades.

2. MATERIAL E MÉTODOS

Para o presente trabalho, foram retiradas 100 amostras simples de solo de uma área de um hectare, num terraço (Podzólico Vermelho - Amarelo Câmbico fase terraço) , plana em toda a sua extensão, e um mesmo número, em outra área, de mesmo tamanho, próxima à primeira, mas localizada em uma encosta (Podzólico Vermelho - Amarelo latossólico) , com declividade média de 32%, no município de Viçosa, Minas Gerais.

Cada área, constituída de um quadrado de l00 x l00 m foi toda estaqueada de 10 em 10 m, perfazendo 100 estacas, dispostas num sistema de coordenadas (3). De cada um destes pontos foi retirada uma amostra de solo, até a profundidade de 20 cm, com um trado de aço inoxidável, possuindo tubo de 2 cm de diâmetro interno.

Estas amostras foram analisadas separadamente, determinando-se pH em água (10 g de solo: 25 ml d’água) ; P e K, expressos em ppm e extraídos com o extrator de "Mehlich" (l0 g de solo: 100 ml do extrator); Ca + Mg expressos em eq.mg/l00g para o mesmo extrator, na mesma relação, e Al trocável, expresso em eq.mg/100g extraído com KCl 1 N (5g de solo : 100 ml do extrator).

Partindo-se da fórmula L= Y ± t a (s²/n)^{l / 2}, onde L é o limite do intervalo de confiança em torno da média Y, t a é o valor de t com n-l graus de liberdade a um nível de probabilidade a , e s²/n a variância da média da população estudada, pode-se estimar o número de amostras necessário em futura amostragem, para se obter uma determinada precisão na estimativa do resultado analítico, a uma definida probabilidade de acerto.

Fazendo-se D= t a (s²/n)^{l / 2} , onde D é o intervalo especificado, deduz-se que: n = t^{2 a} s²/D², onde n é o número de amostras a ser retirado.

Pode-se. também dizer que D = Y * f, onde f é a percentagem variação em torno da media admitida pelo pesquisador, na obtenção de um resultado analítico na estimativa da fertilidade um solo. Como o coeficiente de variação (CV)= s/Y \ s = CV * Y pose deduzir que:

n = (t a CV/f)²

Com os dados obtidos das duas áreas estudadas determinou-se, para cada característica química analisada, a média, o desvio padrão, o coeficiente de variação e o número de amostras simples a serem feitas, admitindo-se diferentes percentagens de variação em torno do resultado analítico estimado, com uma segurança de 95% de probabilidade.

3. RESULTADOS E DISCUSSÃO

No quadro 1 são apresentados a média, o desvio padrão e o coeficiente de variação dos resultados analíticos, obtidos das duas áreas estudadas. O coeficiente de variação do P no terraço apresentou um valor muito alto, o que se pode atribuir à ocorrência de três pontos que se apresentaram muito distanciados do valor médio deste elemento na área.

Quadro 1- Média (Y), desvio padrão (s) e coeficiente de variação (CV) dos dados obtidos.*

Verificam-se, pelos resultados, que Ca, Mg e K se encontram distribuídos em menores variações no terraço, ocorrendo o contrário com o P e o Al. O valor pH apresentou variação mínima nas duas áreas.

Os resultados obtidos na encosta mostraram que, nas partes mais baixas, os valores de pH, Ca +Mg e de P aumentaram, enquanto que as concentrações de K e de Al não variaram sistematicamente com a declividade.

No quadro 2 são apresentados os números de amostras simp1es de solo a serem retiradas/ha, em áreas de terraço e de encosta de solos de Viçosa, para diferentes percentagens de variação em torno do resultado analítico médio verdadeiro estimados a 95% de probabilidade.

Quadro 2- Número de amostras simples de solo/ha a serem retiradas, para diferentes percentagens de variação (f) em torno do resultado analítico médio verdadeiro a 95% de probabilidade.

Verificam-se, pelos resultados do quadro 2, que a obtenção de um resultado analítico de pH, Ca+Mg e Al, nestes tipos de solo, pode ser feita com boa segurança com um pequeno número de amostras simples por amostra composta/ha, sendo necessário um grande número de amostras para se obter um resultado analítico de P e de K que represente o solo com razoável segurança.

Para a porcentagem de variação de 20% em torno de um resultado médio representativo destes solos, nas determinações analíticas, como recomendam CATANI et alii (1) , deve ser retirado um número excessivamente grande de amostras nos dois tipos de solo, como mostra o quadro 2.

Com a retirada de 30 amostras simples/ha, os resultados analíticos representativos destes so1os estão dentro de variações percentuais em torno do resultado fornecido pelo laboratório iguais a 1,7; 51,5; 29,9; 6,2 e 13,5 para pH, P, K, Ca+Mg e Al no terraço e iguais a 1,4; 22.3; 43,1; 15,7 e 13,0 na encosta, respectivamente.

Se o trabalho de pesquisa a ser conduzido em alguns desses dois tipos de solo exigir a obtenção de resultados que representem o solo com menor segurança, ou num maior intervalo confiança, o numero de amostras simples/ha a ser retirado deverá ser diminuído, como mostra o quadro 2.

4. RESUMO E CONCLUSÕES

Este estudo relata a determinação estatística do número de amostras simples para formar uma composta/ha, usando-se a fórmula n= (t a * C.V./f)².

O número de amostras simples foi calculado para várias percentagens de variação, em torno da média, a 95% de probabilidade.

O solo foi coletado num terraço, Podzólico Vermelho-Amarelo, Câmbico fase terraço, e numa encosta, Podzólico Vermelho Amarelo Latossólico, situados no municípios de Viçosa, Minas Gerais. De cada uma dessas áreas retiraram-se 100 amostras simples/ha.

Os pontos de amostragem foram determinados por um sistema de coordenadas e as amostras, analisadas isoladamente para a determinação de pH, P, Ca+Mg, Al e K.

Os resultados obtidos demonstram que:

1. Ca + Mg e K apresentaram maior variação na encosta, enquanto que o P e o Al variaram mais marcadamente no terraço, o valor pH, entretanto, nos dois locais, apresentou variação mínima.
2. O pH, Ca + Mg e P apresentaram valores maiores nas parteS mais baixas da encosta, e K e Al não variaram com a declividade.
3. O coeficiente de variação das características estudadas apresentou a seguinte ordem de magnitude.

terraço: P > K > Al > Ca + Mg> pH;

encosta: K > P >Ca + Mg > Ai> pH

4. O número de 30 amostras/ha, para esses tipos de solo, na região, assegura, quanto à variação permitida em torno da média, uma precisão de 1,7; 51,5; 29,9; 6,2 e 13,5% para pH, P, K, Ca+Mg e Al no terraço e 1,4; 22,3; 43,1; 15,7 e 13,0% na encosta respectivamente.

4. SUMARY

This study reports the determination of the number of single samples used to constitute a composed sample/ha, through the statistical formula n= (t a * CV/f)².

The number of single samples was computed for several percentages of variation around the mean at t = 5%. The soil samples were collected form level ground, red yellow podzolic-1atoso1, 1ocated in Viçosa county, in the State of Minas Gerais. One hundred single samples were drawn from each area.

The sampling sites were established by using the intersections of a 10 x 10 meter coordinate system. Each sample was assayed for pH, P, Ca + Mg, Al and K.

The reresu1ts obtained have shown that:

1. The variation for the components Ca + Mg and K was higher in the slope, and for P and Al, it was higher in the flat ground as for the pH no significant variation was found;
2. The samples drawn form the lower sections of the slope yielded higher values for pH, Ca +Mg and P while for K and Al variation was not related to slope.
3. The CV values for the groups studied were as follows:

4. The number of 30 single samples/ha for these soil types in the region, in relation to the allowed variation around the mean, gives a precision of 1,7; 51,5; 29,9; 6,2 and 13,5% for the, pH; P; K; Ca + Mg and Al, on the slope and 1,4; 22,3; 43,1; 15,7 and 13,0% on the level ground respectively.

6.LITERATURA CITADA

1. CATANI, R.A., GALLO, J. Romano, CARGANTINI, H. , CONAGIN, A.- Amostragem de solo para estudos de fertilidade. Bragantia. Campinas, 14(3) :19-26, 1954.
2. JACKSON, M. L. - Soil chemical analysis. Englewood Cliffs, Prentice-Hall, 1958. 498 p.
3. PETERSEN, R. G. & GALVIN, L.D. Sampling. In: BLACK, C.A. ed. Methods of soil analysis. Madison, American Society of Agronony, 1965, p. 54-72.