ESTATÍSTICA MULTIVARIADA APLICADA NA CARACTERIZAÇÃO AMBIENTAL DE SOLOS EM REGIÃO SEMIÁRIDA

Oliveira Júnior, Antônio Italcy de; Mendonça, Luiz Alberto Ribeiro; Fontenele, Sávio de Brito; Araújo, Adriana Oliveira; Brito, Maria Gorethe de Sousa Lima

doi:10.1590/1983-21252019v32n120rc

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Sumário

Engenharia Agrícola • Rev. Caatinga 32 (01) • Jan-Mar 2019 • https://doi.org/10.1590/1983-21252019v32n120rc copiar

ESTATÍSTICA MULTIVARIADA APLICADA NA CARACTERIZAÇÃO AMBIENTAL DE SOLOS EM REGIÃO SEMIÁRIDA

Autoria SCIMAGO INSTITUTIONS RANKINGS

RESUMO

O solo é um sistema dinâmico e complexo ao ser estudado, que demanda para fins de pesquisa um considerável número de amostras e análises. Com os métodos estatísticos multivariados podem-se criar condições mais favoráveis ao analisar as amostras, i.e. redução e simplificação estrutural dos dados. Este trabalho tem por objetivo empregar a ferramenta de análise estatística multivariada, por meio da análise fatorial (AF) e de agrupamentos hierárquicos, na caracterização ambiental de solos em regiões semiáridas, considerando aspectos antrópicos (uso e ocupação do solo) e topográficos (altitude e declividade), além de atributos físicos e químicos (umidade, granulometria, resistência à penetração e matéria orgânica), utilizando como estudo de caso a Microbacia Hidrográfica do São José (MHSJ), localizada na Região do Cariri cearense. A AF foi realizada pelo método dos componentes principais, empregando a rotação varimax normalizada. Na análise de agrupamento hierárquico foi utilizado o método do "vizinho mais distante" como critério hierárquico de agrupamento, com medida de dissimilaridade dada pela "distância euclidiana quadrada". A AF demonstrou que dois fatores explicam 75,76% da variância total dos dados. A análise de agrupamentos hierárquicos aglomerou as amostras em três grupos com características similares: um com amostras coletadas em uma área de floresta preservada e dois com amostras coletadas em áreas com solos mais antropizados. Isso indica que a ferramenta estatística utilizada apresentou sensibilidade para distinguir os solos mais conservados e os solos com diferentes níveis de antropização.

Palavras-chave:
Análise fatorial; Análise de agrupamentos Hierárquicos; Solos antropizados

POINT	Dec. (%)	Alt. (m)	CS (%)	FS (%)	S (%)	C (%)	OM (g/kg)	M (%)	PR (MPa)	UO
P1	3.12	388.90	0.63	0.288	0.064	0.019	11.17	2.19	3.18	1.00
P2	3.37	418.10	0.55	0.410	0.039	0.002	2.28	0.83	3.02	2.00
P3	7.78	441.90	0.36	0.387	0.111	0.143	8.38	4.61	5.38	3.00
P4	6.71	425.50	0.59	0.338	0.028	0.042	1.86	1.53	5.51	2.00
P5	4.46	418.90	0.51	0.430	0.056	0.002	1.55	1.45	2.17	2.00
P6	6.89	433.70	0.18	0.374	0.163	0.284	7.65	14.02	14.87	2.00
P7	1.46	426.00	0.47	0.459	0.025	0.060	1.45	1.67	9.12	1.00
P8	0.90	404.10	0.14	0.227	0.358	0.278	19.86	9.36	12.02	1.00
P9	3.18	419.20	0.47	0.390	0.068	0.072	7.55	4.78	2.17	1.00
P10	3.30	481.20	0.42	0.380	0.064	0.141	8.59	4.79	7.08	1.00
P11	6.64	463.70	0.41	0.307	0.086	0.197	9.41	5.76	10.14	1.00
P12	9.36	434.70	0.33	0.506	0.037	0.127	5.07	3.60	9.88	3.00
P13	3.36	497.20	0.51	0.263	0.068	0.160	6.30	5.84	6.84	3.00
P14	2.01	411.60	0.55	0.405	0.028	0.020	1.76	1.23	3.50	1.00
P15	3.09	419.00	0.45	0.457	0.035	0.056	1.97	2.24	3.61	1.00
P16	6.79	465.70	0.50	0.410	0.073	0.022	3.31	1.81	6.88	3.00
P17	8.08	436.90	0.35	0.514	0.102	0.037	4.45	2.24	11.59	3.00
P18	4.53	431.60	0.42	0.434	0.052	0.094	5.17	3.00	4.36	1.00
P19	3.76	434.60	0.19	0.717	0.035	0.054	4.45	1.75	2.43	1.00
P20	6.72	509.80	0.56	0.249	0.053	0.144	9.52	5.18	6.84	3.00
P21	3.49	466.70	0.19	0.184	0.521	0.106	6.41	4.35	3.17	3.00
P22	3.32	426.60	0.54	0.387	0.039	0.034	4.76	1.88	3.17	1.00
P23	5.19	425.30	0.57	0.346	0.040	0.042	5.59	2.44	6.29	3.00
P24	4.41	446.70	0.26	0.642	0.057	0.044	2.79	2.78	9.39	3.00
P25	10.75	448.60	0.38	0.292	0.153	0.179	11.48	5.32	3.17	1.00
P26	11.28	570.30	0.33	0.219	0.170	0.278	12.00	7.91	16.63	3.00
P27	1.93	429.60	0.65	0.287	0.045	0.022	3.62	0.88	6.29	1.00
P28	4.32	442.10	0.30	0.556	0.073	0.068	4.65	2.89	5.04	1.00
P29	1.99	438.80	0.30	0.595	0.078	0.029	4.34	2.25	3.15	1.00
P30	9.61	602.50	0.41	0.323	0.107	0.157	9.72	2.95	7.08	1.00
P31	1.26	449.70	0.61	0.306	0.033	0.050	1.76	1.90	10.15	4.00
P32	6.10	695.50	0.38	0.285	0.095	0.241	13.34	6.90	9.12	5.00
P33	13.35	644.70	0.39	0.334	0.137	0.138	10.65	3.93	13.34	1.00
P34	2.79	447.70	0.36	0.371	0.105	0.168	10.65	4.55	2.62	4.00
P35	8.99	644.30	0.40	0.344	0.104	0.151	17.07	4.60	3.89	1.00
P36	35.23	918.90	0.36	0.253	0.111	0.272	26.79	11.56	2.65	5.00
P37	26.38	816.60	0.28	0.206	0.173	0.337	37.86	12.58	2.39	5.00
P38	27.05	938.40	0.28	0.152	0.152	0.419	35.07	15.93	2.17	6.00
P39	0.22	952.20	0.30	0.143	0.542	0.012	37.55	14.24	2.33	6.00

	Dec.	Alt.	UO	CS	FS	S	C	OM	M	PR
Dec.	1
Alt.	0.708**	1
UO	0.386*	0.630**	1
CS	-0.232	-0.276	-0.077	1
FS	-0.335*	-0.539**	-0.424**	-0.098	1
S	0.026	0.415**	0.307	-0.562**	-0.536**	1
C	0.677**	0.549**	0.276	-0.511**	-0.511**	0.248	1
OM	0.595**	0.864**	0.616**	-0.177	-0.517**	0.390*	0.425**	1
M	0.447**	0.697**	0.578**	-0.088	-0.407*	0.270	0.318*	0.850**	1
PR	-0.259	-0.270	-0.075	0.208	0.066	-0.135	-0.188	-0.195	0.115	1

Variable	Factor Loading		Communality
	Factor 1	Factor 2
Declivity	0.332	0.795⁽²⁾	0.742
Altitude	0.740⁽¹⁾	0.557	0.858
Use and occupation	0.797⁽¹⁾	0.155	0.659
Fine sand	-0.413	-0.545⁽²⁾	0.510
Clay	0.101	0.933⁽²⁾	0.88
Organic matter	0.864⁽¹⁾	0.378	0.889
Moisture	0.877⁽¹⁾	0.195	0.807
% of variance explained by the factor	61.47	14.29	-
% of accumulated variance explained	61.47	75.76	-

Group 1 Descriptive statistics with n=30				Land Use and Occupation
	Alt. (m)	OM (g/kg)	M (%)	UO (%)
Maximum	509.8	19.86	14.02	Ground Vegetation	50
Minimum	388.9	1.45	0.83	Urban	13
Mean	439.47	5.93	3.57	Caatinga	30
Standard deviation	26.03	4.03	2.74	Agriculture	7
CV (%)	5.92	68.04	76.83
Group 2 Descriptive statistics with n=5				Land Use and Occupation
	Alt. (m)	MO (g/kg)	U (%)	UO (%)
Maximum	695.5	17.07	7.91	Ground Vegetation	60
Minimum	570.3	9.72	2.95	Caatinga	20
Mean	631.46	12.56	5.26
Standard deviation	47.49	2.87	2.08	Rainforest	20
CV (%)	7.52	22.87	39.51
Group 3 Descriptive statistics with n=4				Land Use and Occupation
	Alt. (m)	MO (g/kg)	U (%)	UO (%)
Maximum	952.2	37.86	15.93	Preserved savannah	50
Minimum	816.6	26.79	11.56
Mean	906.53	34.32	13.58
Standard Deviation	61.49	5.17	1.92	Rainforest	50
CV (%)	6.78	15.07	14.13

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[1] * Corresponding author: antonioitalcy@hotmail.com