Mapping soil carbon, particle-size fractions, and water retention in tropical dry forest in Brazil

Authors

  • Gustavo Mattos Vasques Embrapa Solos, Rua Jardim Botânico, no 1.024, Jardim Botânico, CEP 22460-000 Rio de Janeiro, RJ.
  • Maurício Rizzato Coelho Embrapa Solos, Rua Jardim Botânico, no 1.024, Jardim Botânico, CEP 22460-000 Rio de Janeiro, RJ.
  • Ricardo Oliveira Dart Embrapa Solos, Rua Jardim Botânico, no 1.024, Jardim Botânico, CEP 22460-000 Rio de Janeiro, RJ.
  • Ronaldo Pereira Oliveira Embrapa Solos, Rua Jardim Botânico, no 1.024, Jardim Botânico, CEP 22460-000 Rio de Janeiro, RJ.
  • Wenceslau Geraldes Teixeira Embrapa Solos, Rua Jardim Botânico, no 1.024, Jardim Botânico, CEP 22460-000 Rio de Janeiro, RJ.

DOI:

https://doi.org/10.1590/S1678-3921.pab2016.v51.22400

Keywords:

caatinga, digital soil mapping, gamma radiometric survey, geostatistics, pedometrics

Abstract

The objective of this work was to compare ordinary kriging with regression kriging to map soil properties at different depths in a tropical dry forest area in Brazil. The 11 soil properties evaluated were: organic carbon content and stock; bulk density; clay, sand, and silt contents; cation exchange capacity; pH; water retention at field capacity and at permanent wilting point; and available water. Samples were taken from 327 sites at 0.0–0.10, 0.10–0.20, and 0.20–0.40-m depths, in a tropical dry forest area of 102 km2. Stepwise linear regression models for particle-size fractions and water retention properties had the best fit. Relief and parent material covariates were selected in 31 of the 33 models (11 properties at three depths) and vegetation covariates in 29 models. Based on external validation, ordinary kriging obtained higher accuracy for 21 out of 33 property x depth combinations, indicating that the inclusion of a linear trend model before kriging does not necessarily improve predictions. Therefore, for similar studies, the geostatistical methods employed should be compared on a case-by-case basis.

Author Biography

Gustavo Mattos Vasques, Embrapa Solos, Rua Jardim Botânico, no 1.024, Jardim Botânico, CEP 22460-000 Rio de Janeiro, RJ.

Possui graduação em Engenharia Florestal pela Universidade Federal de Viçosa (2005) e doutorado em ciência do solo com concentração em sistema de informações geográficas pela University of Florida (2009). Realizou pós-doutorados na University of Florida (2009) e na Universidade de São Paulo (2010). Atuou como Professor Adjunto na Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro (2009) na área de mapeamento digital de solos. Atualmente é Pesquisador A na Embrapa Solos. Tem experiência em ciência do solo com ênfase em pedometria (pedologia quantitativa), modelagem solo-paisagem e mapeamento digital de solos. Atua principalmente nos seguintes temas: predição e modelagem espacial de classes e atributos do solo, geoprocessamento, geoestatística, sensoriamento remoto, espectroscopia, quimiometria, ciência do carbono e métodos quantitativos multivariados aplicados a ciências ambientais.

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Published

2016-10-17

How to Cite

Vasques, G. M., Coelho, M. R., Dart, R. O., Oliveira, R. P., & Teixeira, W. G. (2016). Mapping soil carbon, particle-size fractions, and water retention in tropical dry forest in Brazil. Pesquisa Agropecuaria Brasileira, 51(9), 1371–1385. https://doi.org/10.1590/S1678-3921.pab2016.v51.22400