Resumo: O monitoramento da produção agrícola no Brasil é uma atividade complexa, devido, principalmente, a grande extensão de áreas plantadas e ao seu complicado acesso. Por isso, o desenvolvimento de técnicas que auxiliem na identificação de estresses nutricionais e componentes de produção são importantes. A utilização de dados de reflectância, obtidos por meio do espectroradiômetro, permite estabelecer padrões de resposta espectral de culturas agrícolas, possibilitando a introdução de metodologias para levantamento e monitoramento das mesmas. Os objetivos deste trabalho foram propor vetores de índices de vegetação extraído de imagens digitais capturadas por uma câmera fotográfica digital com o uso de diferentes filtros (720nm IR, 850nm IR e UV-IR cut) comparando-se com os índices obtidos com o uso de um espectroradiômetro; avaliar a utilização dos índices isoladamente no ajuste de modelos lineares para discriminação entre níveis de nitrogênio na cultura do milho, bem como sua relação com os componentes de produção, além de estabelecer o comportamento espectral da cultura do milho a diferentes doses de nitrogênio aplicadas durante seu desenvolvimento. Metodologicamente o experimento foi elaborado em casa de vegetação tendo-se uma planta de milho por vaso. O delineamento utilizado foi o inteiramente casualizado com 5 tratamentos sendo as doses de nitrogênio de 0, 50, 100, 200 e 300 kg ha-1, com 10 repetições. As avaliações foram realizadas aos 15, 30, 45, 60 e 80 dias após a emergência (DAE), com a captura de imagens que cobriram a faixa do visível e infra-vermelho próximo (350 a 1000 nm) utilizando-se uma série de filtros em uma câmera digital Fujifilm IS PRO, além das leituras com o espectroradiômetro. Os dados coletados foram processados com o uso do software Spring e Excel, para cálculo dos índices de vegetação GNDVI, NDVI, GNIR e RNIR. Aos 80DAE avaliou-se massa seca, massa fresca, área foliar e nitrogênio foliar. Como resultado, observou-se que o comportamento espectral do milho é alterado com diferentes doses aplicadas aos 60 e 80 DAE, principalmente na região visível do espectro, sendo que as plantas apresentaram maior reflectância com doses baixas de N. Os índices GNDVI e GNIR apresentaram maior sensibilidade para avaliação da deficiência de nitrogênio no milho. O uso da câmera fotográfica com diferentes filtros se apresentou como uma ferramenta promissora para a discriminação de nitrogênio, necessitando de melhores estudos para a diminuição dos coeficientes de variação das amostras. Nos índices de vegetação estudados o uso do filtro de 720nm mostrou-se superior ao 850nm nas correlações com os índices do espectroradiômetro. Todos os índices de vegetação e componentes de produção que apresentaram significância na regressão tiveram comportamento quadrático, com exceção do nitrogênio foliar que obteve comportamento linear. As melhores épocas para a discriminação das doses de nitrogênio pelos índices de vegetação avaliados foram a 60 e 80DAE, e o componente de produção que mais se correlacionou com os índices de vegetação foi a área foliar.
Abstract: The monitoring of agricultural production in Brazil is a complex activity, mainly due to the large expanse of planted areas and its difficult access. Therefore, the development of techniques that assist in the identification of nutritional stress, and yield components are important. The use of reflectance data obtained by the spectroradiometer, enables to establish patterns of spectral response of crops, enabling the introduction of methodologies for surveying and monitoring of the same. The objectives of this work were to propose vectors vegetation indices extracted from digital images captured by a digital camera using different filters ( IR 720nm , IR 850nm and UV-IR cut ) comparing with the rates obtained with the use of a spectroradiometer; evaluate the use of the indices alone in adjusting for linear discrimination between levels of nitrogen in corn models, as well as its relationship with yield components, and to establish the spectral behavior of maize to different nitrogen levels applied during its development. Methodologically the experiment was prepared in the greenhouse and it was a corn plant per pot. The design was a completely randomized design with 5 treatments with nitrogen rates of 0, 50, 100, 200 and 300 kg ha-1, with 10 repetitions . Evaluations were performed at 15, 30 , 45 , 60 and 80 days after emergence (DAE), with the capture of images that covered the range of the visible and near infrared (350-1000 nm) using a series of filters in a Fujifilm IS Pro digital camera, plus the readings with the spectroradiometer. The data collected were processed using the Spring and Excel software to calculate the vegetation indices GNDVI, NDVI, GNIR and RNIR . At 80DAE evaluated to dried mass, fresh mass, leaf area and leaf nitrogen. As a result, it was observed that the spectral reflectance is changed from corn with different doses at 60 and 80 DAE, mainly in the visible region of the spectrum, whereas plants showed a higher reflectance with low doses of N. The GNDVI and GNIR indices showed higher sensitivity for assessment of nitrogen deficiency in corn. The use of camera with different filters is presented as a promising tool for the discrimination of nitrogen, requiring further studies to decrease the coefficient of variation of the samples. The vegetation indices studied using the 720nm filter was superior to 850nm in correlations with indices spectroradiometer. All vegetation indices and yield components which were significant in the regression showed a quadratic behavior, with the exception of leaf nitrogen that obtained linear behavior . The best seasons for discrimination of nitrogen by vegetation indices were evaluated at 60 and 80DAE, and production that over correlated with the vegetation index component was the leaf area. |