A citricultura tem um papel importante para a agricultura brasileira, porém enfrenta hoje desafios econômicos e fitossanitários que tem restringido a sua sustentabilidade. Dessa forma, novas estratégias de gerenciamento que proporcionem maior eficiência e menores custos de produção têm sido buscadas. Nesse sentido, a Agricultura de Precisão (AP) é considerada como uma das alternativas para aumentar a competitividade do setor. A AP tem como princípio conduzir produções agrícolas de acordo com a sua variabilidade espacial e, portanto as ações de manejo devem ser aplicadas de maneira localizada dentro de uma mesma unidade de produção. Na citricultura, embora essa tecnologia tenha sido abordada pela pesquisa no final da década de 1990, a adoção ainda é baixa no Brasil. A principal técnica do manejo localizado é a aplicação de insumos em taxas variáveis, porém, ainda não é conhecido o seu efeito em parâmetros agronômicos da cultura da laranja, especialmente durante um longo período de observação. Dessa forma, o presente trabalho teve como objetivo avaliar nessa cultura o efeito de aplicações em doses variadas de fertilizantes e calcário no consumo dos insumos, na produtividade, fertilidade do solo, nutrição das plantas e na qualidade dos frutos e do suco, em contraste ao manejo convencional. Dois pomares foram utilizados para a implantação dos tratamentos \"dose variável\" (DV) e \"dose fixa\" (DF). Eles foram intercalados a cada par de fileiras de plantas ao longo dos dois talhões. No tratamento DV as aplicações de nitrogênio, fósforo, potássio e calcário foram conduzidas a partir de mapas de recomendação baseados em amostragens georreferenciadas de solo e folhas e em mapas de produtividade. Já no tratamento DF, as aplicações foram realizadas em doses fixas e baseadas no método convencional de recomendação, a partir de uma amostra de solo e folha em toda a área e da estimativa da produtividade. Os tratamentos foram conduzidos durante quatro anos, de 2008 a 2011. Foi observada significativa redução no uso de insumos, especialmente dos adubos nitrogenados (37 e 51% de redução em cada área) e potássicos (41 e 18% de redução em cada área). Em uma das áreas melhor adequação dos níveis de fertilidade foi observada no tratamento variável, pois regiões com excesso de nutrientes foram reduzidas, aumentando áreas com nível adequado de potássio e saturação de bases. Ganhos de até 13,1% na produtividade também ocorreram nessa área. Na segunda área avaliada prejuízo à fertilidade do solo e à produtividade foi obtido no manejo localizado em dois dos quatro anos avaliados. Melhor qualidade do suco foi proporcionada pelo tratamento variável referente à acidez e à relação entre sólidos solúveis e acidez. A nutrição foliar das plantas não foi afetada pelos tratamentos. A AP possibilitou principalmente a otimização e aumento na eficiência de uso de fertilizantes. Esse estudo também demostrou o potencial da tecnologia em aumentar a produtividade e aprimorar o manejo da fertilidade do solo. / Citrus has an important role in the Brazilian agriculture, however it now faces economical and fitossanitary challenges that restricts its sustainability. So, new management strategies that provide higher efficiency and lower production cost has been searched. In this context, Precision Agriculture (PA) is considered as one of several alternatives to increase competitiveness in the production sector. PA relies on the management of crops based on their special variability therefore managing actions must be applied site specifically within a production field. In citrus, although this technology has been approached by research in the late 1990\'s, adoption is still low in Brazil. The main technique of the site-specific management is the variable rate application of inputs however the effects on citrus agronomical aspects are still unknown, especially during long periods of observation. Thus, the objective of this work was to evaluate the effects of the variable rate application of fertilizers and lime on input consumption, yield, soil fertility, plant nutrition and on fruit and juice quality on citrus. Two citrus groves were used to allocate the variable rate (VR) and fixed rate (FR) treatment. They were placed in intercalated pairs of tree rows along the two fields. On the VR treatment applications of nitrogen, phosphorus, potassium and lime were carried according to prescription maps, which were based on soil and leaf georeferenced sampling and on yield mapping. In the FR treatment application followed the conventional prescription method, based on a single soil and leaf sample and on yield estimation. Treatments were conducted during four years, from 2008 to 2011. Significant reduction on input consumption was observed, mainly for nitrogen (37 and 51% less on each area) and potassium fertilizers (41 and 18% less on each area). In one of the two fields better fertility levels were found on the VR treatment, once it reduced regions with excess of nutrients and enlarged areas of adequate levels of potassium and bases saturation. Yield gains up to 13.1% occurred on this field. In the second field loss on soil fertility and yield was found on the sitespecific management in two of the four years evaluated. Better juice quality occurred on the variable treatment regarding acidity and soluble solids and acidity ratio. Leaf nutrition was not affected by the treatments. PA allowed optimization and higher fertilizer use efficiency. This study also showed the potential of this technology to increase yield and improve soil fertility management.

Norteado pela necessidade de evolução do mercado agrícola, o desenvolvimento da agricultura de precisão atinge o nível de gerenciamento escalar de uma única planta, utilizando robôs agrícolas autônomos, os quais deverão trabalhar por longos períodos, ser ambientalmente corretos, atender às necessidades dos clientes, e ainda, com qualidade, confiabilidade e segurança. Este trabalho tem como objetivos pesquisar, discutir e apresentar os requisitos da qualidade em robôs agrícolas, focando a satisfação do usuário final. Tais objetivos serão atingidos por meio do detalhamento da aplicação de ferramentas utilizadas durante o desenvolvimento do produto, e da avaliação de um robô existente, quanto ao atendimento dos requisitos definidos pelo usuário final. O estudo conclui que, a melhor metodologia a ser utilizada para satisfazer as necessidades do usuário final de um robô agrícola, é aplicação da ferramenta QFD durante o desenvolvimento do projeto do produto. Quanto à avaliação do robô existente, a conclusão foi de que, por se tratar de um robô desenvolvido com finalidade experimental para execução de pequenas atividades e com recursos financeiros limitados, sua nota média obtida pode ser considerada apropriada. / Guided by agricultural market evolution demand, precision agriculture development reaches scalar management level of one only plant, through the usage of autonomous agricultural robots, which must work in long shifts, environmentally friendly, meet customer requirements, all this with quality, reliability and safety. This work aims the research, discussion and presentation of quality requirements of agricultural robots, focusing on the satisfaction of final user. These objectives are reached through the tools application detailing used during the product development and evaluation of an existent robot on the requirements defined by the final user. The study concludes that the best methodology to be used to satisfy agricultural robots final user needs is through the application of QFD tool during the product design. As for the evaluation on the existent robot, the conclusion was that, as a robot developed for an experimental execution of small activities and with limited budget, his average score may be considered appropriated.

A suinocultura é uma atividade de grande importância em termos mundiais e de Brasil. Entretanto, por serem animais homeotérmicos, algumas alterações no ambiente térmico de alojamento podem alterar suas respostas fisiológicas e comportamentais para manutenção da temperatura interna. Portanto, o objetivo dessa pesquisa foi avaliar o comportamento alimentar de suínos, mediante a influência do ambiente térmico, nas fases de crescimento e terminação para diferentes linhagens comerciais e sexo. Além disso, buscou-se o desenvolvimento de modelos matemáticos e sistemas inteligentes para predição do tempo em alimentação (TM, min dia-1) dos suínos. Os dados foram coletados em uma granja experimental de suínos, localizada na cidade de Clay Center, Nebraska, Estados Unidos. O período experimental contemplou duas estações durante o ano 2015/2016 (verão e inverno), totalizando 63 dias (9 semanas) de informações coletadas para cada estação. Os animais alojados foram de três linhagens comerciais distintas: Landrace, Duroc e Yorkshire. Cada baia apresentava composição mista, sendo alojados 40 animais de diferentes linhagens comerciais e sexo. No total, foram confinados 240 animais, sendo 80 animais para cada linhagem comercial entre machos castrados e fêmeas. Foram registrados dados de temperatura do ar (Tar, °C), temperatura do ponto de orvalho (Tpo, °C) e umidade relativa do ar (UR, %) a cada 5 minutos no interior da instalação. Para TM, os dados foram coletados e registrados a cada 20 segundos por meio de um sistema de coleta de dados por rádio frequência. O conforto térmico foi analisado a partir do Índice de Temperatura e Umidade (ITU) e a Entalpia Específica (H, kJ kg-1 de ar seco). Para avaliar a relação entre o ambiente térmico e TM, foi utilizada estatística multivariada por meio de análise de componentes principais (ACP) e agrupamento para obtenção de padrões e seleção de variáveis para entrada nos modelos. O modelo fuzzy e as redes neurais artificias foram desenvolvidos em ambiente MATLAB® R2015a por meio dos toolboxes Fuzzy e Neural Network, com o objetivo de predizer TM, tendo como variáveis de entrada: linhagem comercial, sexo, idade e ITU. De uma maneira geral, as médias de Tar estiveram dentro da zona de termoneutralidade (ZCT) em todo período experimental, sendo que apenas a UR apresentou valores abaixo da UR crítica inferior. Para o ITU, apenas no verão foram encontrados valores acima da ZCT, entretanto, esses valores estiveram abaixo do ITU crítico superior. Diante da análise dos resultados, pôde-se observar em relação ao comportamento alimentar, que a fêmea Landrace apresentou o menor tempo em alimentação com médias de 42,19 min dia-1 e 43,73 min dia-1 para o inverno e verão, respectivamente, seguido do macho castrado de mesma linhagem. Enquanto as demais linhagens apresentaram valores acima de 60 min dia-1. Não foi observado correlação linear significativa entre o ambiente térmico e TM uma vez que os animais estiveram dentro de sua ZCT ao longo de todo período experimental, indicando que o comportamento alimentar foi influenciado principalmente pelos fatores homeostáticos e cognitivos-hedônicos. A estatística multivariada dividiu os animais em 8 grupos. Foi observado que animais de linhagens e sexos distintos se comportaram da mesma maneira, dificultando a modelagem matemática. Entretanto, alguns grupos apresentaram maior quantidade de animais de determinada linhagem e sexo, sendo estes utilizados como \"grupos padrão\" para o desenvolvimento do modelo fuzzy e a rede neural artificial. O modelo fuzzy apresentou R2 de 0,858 quando utilizado os dados do grupo padrão, entretanto, para todos os valores o R2 foi de 0,549. Já a rede neural apresentou um R2 de 0,611 para os dados completos e R2 de 0,914 para o \"grupo padrão\". Portanto, a rede neural artificial mostrou-se como uma ferramenta de maior precisão e acurácia na predição do comportamento alimentar de suínos nas fases de crescimento e terminação. / The swine production in an activity of great importance to Brazil and to the world. However, because they maintain a constant body temperature and, alterations in the thermic accommodation environment can directly affect their physiological and behavioral responses for maintaining the internal temperature. Thus, the objective of this study was to access the feeding behavior of growing-finishing pigs of different sirelines and gender and its relationship with climate variables (thermic environment). Furthermore, mathematical models based on classic logic was developed as well as an intelligent system for predicting the total time spent eating (TM, min day -1). The data was collected in an experimental farm located in Clay Center, Nebraska, United States. The experimental period contemplated two seasons (summer and winter), totalizing 63 days (9 weeks) of information collected for each season. The housed animals were from three different commercial sirelines: Landrace, Duroc and Yorkshire. Each pen presented a mix composition, being housed 40 animals of different sirelines and gender. In total, there were 240 housed animals, being 80 animals for each sireline among barrows and gilts. The data registered were air temperature (Tar, °C), dew point temperature (Tpo, °C) and relative humidity of the air (UR, %) every 5 minutes inside the facility. For TM, the data were collected and registered every 20 seconds by a radio frequency data collection system. The thermal comfort was analyzed from the Temperature and Humidity Index (THI) and Specific Enthalpy (H, kJ kg-1 of dry air). In order to evaluate the relationship between the thermic environment and TM, the multivariate statistics through principal component analysis (PCA) and grouping was utilized for obtaining the selection standards of variables to enter in the models. The fuzzy model and the artificial neural networks were developed in a MATLAB® R2015a environment through the Fuzzy and the Neural Network toolboxes with the objective to predict TM, having as entry variables: sireline, gender, age and THI. On the whole, the Tar averages were inside the thermoneutral zone (ZCT), however, these values were below the superior critic THI. In the face of the results analysis, it could be observed in ration to the feeding behavior that the Landrace gilt presented the shortest time eating with averages of 42.19 min day-1 and 43.73 min day-1 for winter and summer respectively followed by the barrow from the same sireline, while the other sirelines presented values above 60 min day-1. It was not observed a significative linear correlation between the thermic environment and TM once the animals were inside their ZCT throughout all the experimentation period, indicating that the feeding behavior was influenced mainly by the homeostatic and cognitivehedonic factors. The multivariate statistics divided the animals in 8 groups, being observed that animals of different sirelines and gender behave the same way throughout the experimentation period, making the mathematical modeling difficult. However, some groups presented a bigger amount of animals of determined sireline and gender, being utilized as \"standard groups\" for the development of the fuzzy model and the artificial neural network. The fuzzy model presented an R2 of 0,858 when utilizing the \"standard group\" data, however, for all the values the R2 was 0.549. In the other hand the neural network presented an R2 of 0.611 for the complete data and an R2 of 0.914 for the \"standard group\". Thus, the artificial neural network appeared to be a tool of a better precision and accuracy when predicting the feeding behavior of pigs on growing-finishing phases.

A adoção da Agricultura de Precisão é crescente na agricultura brasileira. É notório o aumento de informações e aplicações desses conceitos, porém, para culturas perenes que não possuem importância econômica nos Estados Unidos e em outros países desenvolvidos, não são realizadas pesquisas e informações suficientes para a obtenção de soluções tecnológicas viáveis, que possam ser aplicadas na geração de mapas de produtividade para o monitoramento da produção. A Agricultura de Precisão baseia-se no conhecimento e no gerenciamento da variabilidade espacial dos fatores de produção, sendo que o mapeamento da produtividade das culturas é considerado uma das etapas fundamentais e indispensáveis. Este trabalho teve como objetivo o mapeamento da produtividade na colheita mecanizada do café por meio da adaptação, construção e utilização de um sistema automático de pesagem de grãos, constituído de uma estrutura de ferro apoiada sobre quatro células de carga e suportando um "bigbag" utilizado como depósito dos grãos colhidos. Um sistema de posicionamento global diferencial (DGPS) foi utilizado na colhedora para o posicionamento georreferenciado, sendo o sinal de correção diferencial recebido por meio de ondas de rádio.O sistema utilizado permitiu a obtenção do mapa de isolinhas da produtividade do café, em uma área de 4 ha. A produtividade média da área foi de 4226 kg.ha -1 , sendo a menor produtividade de 1284 kg.ha -1 , e a produtividade máxima de 6326 kg.ha -1 . As principais vantagens do sistema automático de pesagem utilizado neste trabalho referem-se à possibilidade da obtenção direta do peso dos grãos de café, sem que haja necessidade da utilização de sensores para a determinação da umidade e densidade do material colhido e a facilidade e simplicidade de calibração do sistema. / The adoption of the Precision Agriculture concepts has been growing in Brazil. Precision Agriculture is based on the knowledge and management of space variability of all production factors. The yield mapping is considered an essential and indispensable step in the process to optimize production through application of crop information and advanced technology. The objetive of this research was to obtain a yield map for a coffee crop an automatic weighing system, by adapting, constructing and using the system was made of a steel structure supported by four load cells containing a big bag, which served as a grain tank. A real time DGPS was used with a rover antena and a GPS recever on the harvester and a base antenna and GPS recever to calculate the differential correction signal, wich was received by an FM radio.With this system the yield map for a coffee crop was obtained for an area of 4 ha. The average yield of the area was 4226 kg.ha -1 , the lowest and highest productivities were 1284 kg.ha -1 and 6326 kg.ha -1 respectively.The main advantages of the automatic weighing system developed in this study were the possibility of direct obtaining the coffee beans weight without the need of sensors to determine the moisture or density of the harvested material, and the easyness and simplicity to calibrate the system.

O capim Tanzânia (Panicum maximum Jacq. cv. Tanzânia) tem sido amplamente utilizado em áreas de pastagem no Brasil. O aumento da participação das hastes na produção, no entanto, têm efeito negativo sobre a qualidade da forragem e a eficiência do pastejo, principalmente durante o florescimento. O objetivo deste trabalho foi gerar informações sobre o perfilhamento e a dinâmica interna de nitrogênio, de modo a permitir a proposição de estratégias de manejo visando o controle do desenvolvimento das hastes. Para isso foram realizados dois experimentos. O primeiro em área de capim Tanzânia irrigado na ESALQ/USP, em Piracicaba-SP, entre outubro/1999 e junho/2000. O delineamento experimental foi de blocos ao acaso com três tratamentos (intensidade de pastejo alta, média e baixa) e quatro repetições. Foram avaliados: número; peso; porcentagem de folhas; participação na produção total, de folhas e de hastes; e a DIVMO das gerações de perfilhos. O segundo experimento foi realizado em câmaras de crescimento no MLURI, em Aberdeen-Escócia. O capim Tanzânia foi cultivado em vasos, recebendo solução nutritiva completa até que a 7a folha estivesse expandida. A partir de então, passou a receber solução nutritiva semelhante, alguns com 15N e outros com zero N. As plantas foram coletadas no momento da completa expansão das folhas 7, 8 e 9, e separadas em suas partes constituintes. As amostras foram secadas, pesadas, moídas e depois analisadas quanto às concentrações de N total e de 15N, utilizando-se espectrômetro de massa de fluxo contínuo. Nenhuma geração de perfilhos destacou-se em termos de participação na massa de forragem total, não sendo possível programar o manejo do capim Tanzânia com base nas caraterísticas de uma única geração. A porcentagem de folhas dependeu, principalmente, do estádio de desenvolvimento do capim e do ciclo de pastejo. Não é possível, portanto, controlar o desenvolvimento das hastes através de cortes estratégicos que eliminem determinadas gerações de perfilhos. A participação das gerações de perfilhos na produção de hastes dependeu da intensidade de pastejo, sendo a participação das gerações mais novas maior no pastejo mais intenso. A DIVMO das gerações diminuiu com a idade e, de modo geral, foi maior nas áreas submetidas a alta intensidade de pastejo. Estratégias de manejo que promovam maior renovação de perfilhos a partir de fevereiro parecem boas alternativas para reduzir os efeitos negativos do florescimento. No entanto, é preciso observar suas conseqüências sobre a produção animal e a perenidade do pasto. No capim Tanzânia, os principais drenos de nitrogênio foram as folhas em expansão, seguidas dos perfilhos laterais e raízes. As folhas expandidas mais novas representaram a principal fonte de nitrogênio para mobilização. A alocação da maior parte do nitrogênio em órgãos de fácil acesso à colheita demonstra a necessidade de estudos sobre a dinâmica de nitrogênio em plantas submetidas a desfolha. Este processo pode limitar a adoção de práticas de manejo que promovam maior renovação na população de perfilhos. A absorção radicular foi a principal fonte de N, demonstrando a necessidade de estudos sobre o sistema radicular e a dinâmica de nitrogênio no sistema solo-planta. / Tanzânia grass (Panicum maximum Jacq. cv. Tanzânia) is widely used for grazing in Brazil. The increase in stem production, mainly during flowering, has a negative impact over forage quality and grazing efficiency. The aim of this work was to study tillering and nitrogen dynamics in order to propose management alternatives for the control of stem production. Two experiments were done. The first was on an irrigated Tanzânia grass pasture at ESALQ/USP, in Piracicaba-SP, between October/1999 and June/2000. The experiment was on a complete block design with three treatments (high, medium and low grazing intensities) and four replicates. Tiller cohorts were identified by coloured plastic coated wire. The number weight leaf percentage contribution to total production and to leaf and stem production, and IVOMD of each cohort were evaluated throughout the experiment. The second experiment was conducted on the MLURI, in Aberdeen-Scotland. Tanzânia grass plants were grown in sand culture in controlled environment rooms and supplied with a complete nutrient solution until the 7th leaf was fully expanded. From then on, the plants received either an identical solution containing 15N or a complete nutrient solution containing zero N. They were destructively harvested and separated into various components when the 7th, 8th and 9th leaves were fully expanded. All plant material was weighted after oven drying at 65oC, and then ball-milled prior to analysis. The total N and 15N concentrations of the samples were determined using a continuous flow mass spectrometer. No tiller cohort was identified as responsible for most of dry mass production, so it is not possible to base Tanzânia grass management on the characteristics of a single cohort. The percentage of leaves was mainly related to plant development stage and grazing cycle. The contribution of tiller cohorts to stem production was influenced by grazing intensities: the participation of the youngest cohorts was higher on heavily grazed areas. The IVOMD of tiller cohorts decreased over the grazing cycles and was higher on heavily grazed areas. Obtaining a higher tiller turnover through management practices seems to be the best way to reduce the negative effects of flowering over forage quality and grazing efficiency. The consequences of these management strategies over pasture persistence and animal production need to be established. The main sinks of nitrogen on Tanzânia grass were expanding leaves, followed by side tillers and roots. The youngest fully expanded leaves were the main sources of nitrogen for mobilisation. As most nitrogen is allocated to plant compartments easily harvested by grazing, studies about nitrogen dynamics on defoliated plants are necessary to verify these effects over pasture regrowth and persistence. This process may limit the adoption of management strategies that increase tiller turnover. Root uptake was the main source of nitrogen for new growth, indicating the necessity of more studies on root development and nitrogen dynamics on soil-plant system.

Plant canopy sensors have emerged as a new tool for in field on-the-go spatially localized prediction of plant biomass and nitrogen (N) uptake by crops in an indirectly and plant indestructible way as base for N variable rate fertilization. Sensors based on the combination of specific reflectance bands from the electromagnetic spectrum constitute the vast majority of canopy sensors, and this principle has already been validated in many crops. Alternatively to this concept, the use of ultrasonic distance sensors to measure crop canopy height has been presented as an option to estimate biomass. Based on that, the aim of this thesis was to validate and refine canopy sensor systems on automated diagnosis of plant parameters aimed the application of N fertilizer according sugarcane needs. Therefore, it was necessary to: 1) validate the prior calibration made for the reflectance sensor (Portz et al., 2012) and to establish the best time to use the sensor over the crop; 2) test the use of the reflectance sensor in comparative strips trials of uniform and sensor based N variable rate application testing algorithms with positive and negative slope and measuring productivity at the end of the season; 3) obtain the relationship between crop canopy height with accumulated biomass and N uptake by the crop during the initial growing season; 4) explore the plant height measured with an ultrasonic sensor comparing the results of biomass and N uptake prediction with those obtained with the reflectance sensor. The experiments were conducted on commercial sugarcane fields, and in strips of the crop with N variable rate application. The experiments were installed over clayey and sandy soils in dry and rainy seasons being all evaluated with the reflectance sensor Yara N-Sensor model ALS (N-Sensor® ALS, Yara International ASA) and partly in comparison with an ultrasonic sensing system Polaroid 6500 (Polaroid, Minnetonka, MN, USA), when the crop had stalk height between 0.2 and 0.9 m. The reflectance sensor calibration fitted with the previous published data showing the interval between 0.3 - 0.5m as the most appropriate to use this sensor over sugarcane. The positive slope algorithm was superior to the negative, except in the situation of clayey soil in rainy season where the response from the negative slope algorithm was higher. The sugarcane plant height was highly correlated with biomass and N uptake by the crop, being possible to estimate the plants canopy height indirectly by the use of an ultrasonic sensor. Comparing the sensor systems, canopy reflectance was better in the early stages of crop as canopy height was more suitable for estimating the cultural parameters when the plants already covered soil in between the rows (+ 0.6 m stalk height), being the sensor systems complementary when fertilization is widely spread in the early crop growth period. / Sensores de dossel tem se apresentado como uma nova ferramenta para a predição espacialmente localizada, em tempo real, de forma indireta e indestrutiva da biomassa vegetal e extração de nitrogênio (N) pelas culturas como base para a aplicação de fertilizantes nitrogenados em taxas variáveis. Sensores baseados na combinação de faixas específicas de reflectância do espectro eletromagnético constituem a grande maioria dos sensores de dossel sendo este princípio já validado para uso em muitas culturas. Alternativamente a este conceito, a medição da altura do dossel cultural com o uso de sensor ultrassónico se apresenta como uma alternativa para a estimativa de biomassa vegetal. Com base nisso o objetivo desta tese foi de validar e aperfeiçoar sistemas sensores para a automação do diagnóstico visando à aplicação de fertilizante nitrogenado em função da necessidade da cana-de-açúcar. Para tanto, foi necessário: 1) validar a previa calibração feita ao sensor de reflectância (PORTZ et al., 2012) assim como estabelecer o melhor momento para uso do sensor na cultura; 2) ensaiar o uso do sensor em faixas comparativas entre taxa fixa e variável testando algoritmos de aplicação com inclinação positiva e negativa para dose de N mensurando produtividade; 3) obter a relação entre altura de dossel da cultura com, biomassa acumulada e extração de nitrogênio pela planta; 4) explorar a altura de plantas mensurada com um sensor ultrassónico comparando os resultados de predição de biomassa e extração de nitrogênio com aqueles obtidos com sensor de refletância. Os experimentos foram conduzidos em talhões comerciais de cana-de-açúcar e em forma de faixas da cultura, com aplicação em taxa variada de doses de N. Os experimentos foram instalados em solos de textura argilosa e arenosa nas épocas seca e chuvosa do ano sendo todos avaliados com o sensor Yara N-Sensor, modelo ALS (N-Sensor® ALS, Yara International ASA), e em parte comparando com um sistema sensor ultrassónico Polaroid 6500 (Polaroid, Minnetonka, MN, EUA) quando a cultura apresentava altura de colmos entre 0,2 e 0,9 m. Os dados coletados para a calibração do sensor de reflectância se encaixaram exatamente aos dados já publicados mostrando-se o intervalo entre 0.3 e 0.5 m o mais indicado ao uso deste sensor. O algoritmo com inclinação positiva se mostrou superior ao negativo exceto na situação de solo argiloso em estação chuvosa onde a resposta do algoritmo negativo foi maior. A altura de planta de cana-de-açúcar se mostrou altamente correlacionável com biomassa e extração de nitrogênio pela cultura, sendo possível estimar a altura do dossel das plantas de forma indireta pelo uso do sensor ultrassónico. Comparando-se os sistemas sensores, reflectância de dossel se mostrou melhor em estádios iniciais da cultura enquanto altura de dossel se mostrou mais indicada para estimar os parâmetros culturais quando as plantas já recobriam as entrelinhas (+0.6 m colmo), mostrando-se os sistemas sensores complementares quando o período de fertilização for mais amplo na fase inicial da cultura.

A participação econômica da cana-de-açúcar (Saccharum spp.) é expressiva no agronegócio brasileiro, especialmente no estado de São Paulo. O monitoramento de produtividade para essa cultura é escasso de soluções consolidadas no nível de pesquisa e comercialmente. Tal monitoramento auxilia na identificação das variabilidades espacial e temporal, além de fornecer subsídio ao gerenciamento agrícola. Como uma alternativa os sensores a laser, abrangidos pela tecnologia LiDAR (Light Detection and Ranging), têm sido utilizados por meio de plataformas aéreas ou terrestes para a estimativa de produtividade de culturas de grãos como milho e trigo, e para o monitoramento de florestas de modo não invasivo. O objetivo deste estudo é a investigação de aplicação do sensor a laser para a cana-de-açúcar em período pré-colheita a partir do desenvolvimento de um sistema de mensuração. O sistema é composto por um sensor a laser, receptor GNSS (Global Navigation Satellite System), uma unidade inercial e um computador portátil. O sensor a laser emite feixes de luz (905 nm) na forma de um único pulso em um plano 2D, a partir desses feixes os valores de distância entre o sensor e o dossel de plantas são calculados durante a trajetória do veículo agrícola. O receptor GNSS com sinal RTK (Real Time Kinematic) foi sincronizado ao sensor a laser para a obtenção da nuvem de pontos, a qual é caracterizada pela alocação de cada ponto impactado pelo feixe de luz nas respectivas coordenadas geográficas. A unidade inercial fornece informações relacionadas à influência da vibração a partir dos dados de oscilação na transversal (roll), lateral (pitch) e longitudinal (yaw). Os equipamentos foram instalados em um suporte de estrutura metálica no trator agrícola e conectados ao computador por meio de protocolos de comunicação. O desenvolvimento do sistema de mensuração envolve a avaliação de sua acurácia utilizando objetos de dimensões pré-estabelecidas e a sua aplicação em áreas experimentais de cana-de-açúcar. São abrangidos dois períodos de estudo, sendo um em 2015 para a área I (0,77 ha) e o segundo em 2016 utilizando as áreas I e II (0,56 ha). A aquisição de dados ocorreu cerca de 10 dias antes da colheita e, em paralelo, foram realizadas as medidas de biometria das plantas. Em 2015 a produtividade foi estimada pela biometria e em 2016 ocorreu a pesagem do material para cada parcela das áreas I e II. Os resultados referentes à avaliação da acurácia do sistema de mensuração demonstraram erros de até 13,0%, o qual não compromete o seu desempenho. A partir dos procedimentos de aquisição e processamento de dados foi possível gerar a nuvem de pontos, realizar a filtragem de dados e extrair as medidas de alturas máxima, média e mediana da vegetação. A influência da vibração no conjunto de dados foi considerada mais expressiva para as condições da área I. A correlação entre o diâmetro de colmos e a produtividade estimada pela biometria na área I em 2015 foi de 0,80. Enquanto que, a correlação entre o diâmetro de colmos e a altura de vegetação indicada pelo sistema de mensuração foi moderada (r=-0,53). Em 2016, para a mesma área, a correlação entre as medidas de altura média e mediana de vegetação obtidas pelo sistema e a produtividade foi de 0,64. Para as condições da área II não foram verificadas correlações entre as medidas de biometria e as alturas de vegetação. O sistema de mensuração utilizando uma plataforma terrestre apresentou desempenho satisfatório em relação à capacidade de detecção da distribuição de plantas de cana-de-açúcar e condizente com as condições das áreas em ambos os períodos de estudo, porém a sua aplicação em áreas com pouca variabilidade espacial apresentou baixa capacidade preditiva de produção de biomassa de cana-de-açúcar. / The economic participation of sugarcane (Saccharum spp.) is significant in Brazilian agribusiness, especially in the state of São Paulo. The yield monitoring for this crop is scarce of solutions consolidated at the research and commercial levels. Such monitoring assists for identification of spatial and temporal variability, as well as providing support to the agricultural management. As an alternative laser sensors, covered by LiDAR (Light Detection and Ranging) technology, have been used by aerial or terrestrial platforms for estimating grain crops yield such as corn and wheat, and for noninvasive forest monitoring. The objective of this study is to investigate the laser sensor applications for sugarcane in the pre-harvest period from development of a measurement system. The measurement system consists of a laser sensor, a Global Navigation Satellite System (GNSS) receiver, an inertial unit and a computer. The laser sensor emits light beams (905 nm) in the form of a single pulse in a 2D plane, from these beams the distance values between sensor and canopy were calculated during the trajectory of the agricultural vehicle. The GNSS receiver with RTK (Real Time Kinematic) signal was synchronized to the laser sensor to obtain the point cloud, which is characterized by the allocation of each point impacted by the light beam in the respective geographical coordinates. The inertial unit provides information related to the data influence of the vibration from oscillation in the transversal (roll), lateral (pitch) and longitudinal (yaw). The equipment were installed in a support of metallic structure in the agricultural tractor and connected to the computer through communication protocols. The development of the measurement system involves evaluation of its accuracy using objects of pre-established dimensions and its application in experimental areas of sugarcane. Two periods are covered by this study, one in 2015 for area I (0.77 ha) and the second in 2016 using areas I and II (0.56 ha). The data acquisition occurred about 10 days before sugarcane harvest and, in parallel, the biometrics measurements were carried out. In 2015 sugarcane yield was estimated by biometry and in 2016 material was weighed for each plot of areas I and II. The results regarding evaluation of the measurement system accuracy showed errors up to 13.0%, which does not compromise its performance. From the data acquisition and processing procedures, it was possible the point cloud generation, data filtering performing and extraction of some measurements as maximum, average and median heights of vegetation. The influence of the vibration on data set was considered more expressive for area I conditions. The correlation between stem diameter and yield estimated by biometry in area I in 2015 was 0.80. Meanwhile, the correlation between stem diameter and vegetation height indicated by the measurement system was moderate (r=-0.53). In 2016, for the same area, the correlation between measurements of average and median heights of vegetation obtained by the system and sugarcane yield was 0.64. For area II conditions no correlations were verified between biometrics measurements and vegetation height. The measurement system using a terrestrial platform presented a satisfactory performance in relation to the capacity of detection of sugarcane plants distribution and consistent with areas conditions for both periods of study, however its application in areas with low spatial variability presented reduced predictive capacity of biomass production of sugarcane.

A imersão de overdentures em soluções de higienização diárias associadas a constantes inserções e remoções podem comprometer seus componentes. Em função disso, o objetivo deste estudo foi avaliar a capacidade retentiva de o′rings (Conexão Sistemas de Prótese, Ltda) quando submetidos a imersões em soluções e ciclagem mecânica. Foram avaliadas as soluções: Cepacol (C), Cepacol Flúor (CF), Listerine (L), Hipoclorito de sódio 0,05% (HS) e água deionizada (AD), como controle positivo e a não imersão (SI), como controle negativo. Foi obtida uma base de nylon 6.6 contendo dois pilares o′ring, com plataforma protética (HI) de implantes e contra-bases com as cápsulas metálicas e anéis de nitrilo, que foram divididas em grupos (n = 6). Foram simulados 180 dias de imersão overnight e realizados 720 ciclos de inserção e remoção, com ensaios de fadiga. O valor da resistência à tração foi registrado a cada 30 dias e 120 ciclos, utilizando-se máquina de ensaios mecânicos, totalizando 7 leituras (T0, T1, T2, T3, T4, T5, T6). Os dados da capacidade retentiva (N) foram analisados estatisticamente pelos testes ANOVA e Bonferroni (α=0,05). Os resultados demonstraram diferenças significativas para o tempo (p= 0,0000) e para as soluções (p= 0,0000) e para a interação tempo X solução (p=0,0192). A capacidade retentiva no T0 (8,41 N) foi maior que no T1 (6,94 N), T2 (6,87 N), T3 (6,66 N), T4 (7,02 N), T5 (5,84 N) e T6 (5,02). Em relação às soluções, o HS propiciou obtenção de maior capacidade retentiva (8,37 N) que os demais grupos: AD (6,68 N), L (6,52 N), SI (6,43 N), CF (6,28 N) e C (5,77 N). Quanto às interações, a capacidade retentiva inicial de todos os grupos, com exceção do HS, foi maior que a final, entretanto é prematuro recomendá-lo para uso como higienizador. Desta forma, conclui-se que o Listerine, Cepacol e Cepacol Flúor apresentaram comportamentos semelhantes aos grupos controles, sendo, portanto, bem indicados como soluções para imersão de overdentures. / Denture cleansers associated with constant insertion and removal of overdentures may have deleterious effects on its components. Therefore, the aim of this study was to evaluate the effect of these solutions and fatigue strength on the retention loss of overdentures o´rings (Conexão Sistemas de Prótese, Ltda). Effect of 5 solutions were studied: Cepacol (C), Cepacol Flúor (CF), Listerine (L), 0,05% sodium hypochlorite (SH) and deionized water (DA, positive control) and without immersion (WI, negative control). Nylon 6.6 matrices containing 2 implants and abutments and acrylic specimens with the metal caps were obtained and divided in 6 groups (n=6). One hundred eighty days overnight soaks were simulated and 720 pulls were performed in fatigues test. The dislodging force was evaluated at baseline (T0) and after every 30 immersions and 120 pulls, using testing machine. There were performed 7 tests (T0, T1, T2, T3, T4, T5 e T6). The data were statistically analyzed by ANOVA and Bonferroni tests (α=0.05). The results were differents with time (p= 0.0000), solutions (p= 0.0000) and also interaction (p=0.0192). The retention T0 (8.41 N) was higher than T1 (6.94 N), T2 (6.87 N), T3 (6.66 N), T4 (7.02 N), T5 (5.84 N) and T6 (5.02). For solutions, the HS showed a higher mean (8.37 N), followed by AD (6.68 N), L (6.52 N), SI (6.43 N), CF (6.28 N), and C (5.77 N). Regarding interactions, the initial retention groups were higher than the final, with the exception of HS, however it is premature to recommend it for use as a cleanser. Thus, it can be concluded that Listerine, Cepacol, Cepacol Fluor behaved similarly to the control groups, and therefore well indicated as solutions for overdenture immersions.

O Brasil é o maior produtor mundial de cana-de-açúcar e apresenta um mercado em franca expansão. Em razão do potencial produtivo e da lucratividade da cultura da cana-de-açúcar, o interesse pelas técnicas de manejo localizado e a procura por novas tecnologias estão aumentando. Sendo assim esse projeto visa estudar opções de sensores para a mensuração e georreferenciamento de falhas, explorando a aplicabilidade de sensores óticos ativos e sensores de presença disponíveis no mercado, na estimativa da ocorrência de falhas nas fileiras de cana-de-açúcar. Foi desenvolvido um sistema para a detecção de ausência de plantas e para a sua validação foram realizados ensaios sob condições controladas para definir o grau de incerteza do método. Também foi estudado o uso de um sensor ótico ativo que mede refletância de alvos em dois comprimentos de ondas, na região do visível (VIS) a 590 nm (âmbar) e no infravermelho próximo (IVP) a 880 nm. Foram realizados ensaios em campo para verificar a funcionalidade destes instalados em um trator. Para a validação foram coletados dados em duas áreas localizada na região de Iracemápolis, SP, durante a operação de quebra lombo. Estabeleceram-se valores de espaçamentos entre plantas de cana considerados como falha para o sensor de presença. Para o sensor ótico ativo foram realizadas calibrações in loco para definir valores de refletância que representam ausência de plantas. Nas áreas utilizadas foram alocadas parcelas virtuais onde foram amostradas manualmente as falhas, e posteriormente os valores de falhas foram comparados com aqueles estimados pelos sensores a partir do isolamento dessas parcelas. As observações indicam o que sensor de presença permitiu obter valores de falhas comparáveis àqueles obtidos com a leitura manual. Os resultados obtidos com o sensor ótico ativo foram comparáveis com aqueles mensurados manualmente em apenas uma das duas áreas experimentais. O sensor de presença permitiu a coleta de dados com elevada densidade, resultando em mapeamento da ocorrência de falhas grande detalhamento. Os dois métodos permitem o georreferenciamento das mensurações, oferecendo ao usuário a informação sobre as ocorrências e as suas localizações. / Brazil is the world\'s largest producer of sugarcane and has a booming market. Because of the productive potentiality and profitability of sugarcane the interest in site specific management techniques and demand for new technologies are increasing. Therefore this project aims to study options of sensors for measurement and georeferencing of failures, exploring the applicability of active optical sensors and presence sensors available, to estimate the occurrence of missing plants in sugarcane rows. It was developed a system for detecting the absence of plants and the validation tests were conducted under controlled conditions to define the uncertainty of the method. It was also studied the use of an active optical sensor that measures reflectance targets at two wavelengths in the visible region (VIS) at 590 nm (amber) and near infrared (NIR) at 880 nm. I It was conducted field tests to verify the functionality of the sensors installed on a tractor. Data from two fields located in the region of Iracemápolis Brazil were collected for the validation, during the operation of finishing/covering the furrows. Values were established for spacing between sugarcane plants considered as failure for the presence sensor. For the active optical sensor calibrations were performed in loco to define reflectance values that represent the absence of plants. Virtual plots were allocated in the experimental areas where failures were measured by hand following the procedure used by producers, and subsequently the values were compared with those estimated by the sensors isolating the plot areas. The observations indicate that the presence sensor allowed to obtain values comparable to those obtained with manual reading. The results obtained with the active optical sensor were comparable with those measured manually in only one of two experimental areas. The presence sensor allowed the data collection at a high density, resulting in mapping the occurrence of failures with great detail. Both methods enable georeferencing of measurements, providing the user with information about the failure occurrences and their locations.

Neste trabalho foi realizada a coleta de imagens de um trecho da área seca da UHE Álvaro de Souza Lima (Bariri – SP) e do lago da UNISINOS (São Leopoldo – RS), com câmeras e sensores, embarcados em RPAS (sistemas aéreos remotamente pilotados). As imagens resultantes foram processadas através da técnica estrutura do movimento (SfM), gerando ortomosaicos e modelos digitais de terrenos (MDTs). Pontos de checagem observados nestas imagens foram comparados com seus homólogos, obtidos por meio de posicionamento global diferencial no modo RTK. Testes estatísticos para verificação de hipóteses prévias de independência, aleatoriedade e normalidade, bem como, cálculos estatísticos e testes de inferência estatística foram realizados nas discrepâncias horizontais e verticais de ambos os produtos cartográficos. A verificação da exatidão vertical foi realizada somente nos produtos MDTs, a partir de feições de controle. O objetivo principal foi avaliar produtos cartográficos digitais gerados a partir de imagens coletadas por RPAS, quanto aos requisitos mínimos de exatidão geométrica para atendimento às leis estabelecidas pelos órgãos reguladores de energia elétrica. As discrepâncias horizontais observadas no ortomosaico da Unidade Hidroelétrica de Bariri apresentaram independência, não aleatoriedade e distribuição normal. Já para as discrepâncias verticais, foram independentes, aleatórias e normais. O teste t Student revelou tendência na posição horizontal e não tendência na vertical. O desvio padrão e o RMSE horizontais foram confrontados com o Padrão de Exatidão Cartográfica brasileiro através do teste Qui quadrado, indicando que os produtos têm precisão horizontal na escala 1:2000 (classe C) e, o MDT, na escala 1:10.000 (classe C), ambos com 95% de confiança e 22 e 19 graus de liberdade, respectivamente. A comparação entre MDTs conduziu a resultados semelhantes, porém demostrou que maiores discrepâncias ocorreram devido a fraca sobreposição de imagens. Para os produtos do lago UNISINOS, as discrepâncias cumpriram as hipóteses de independência e aleatoriedade. Porém, a normalidade não foi constatada pelo teste de Shapiro-Wilk. No entanto, através do teste U de Mann-Whitney, os produtos obtidos via sensor apresentaram semelhanças entre os pontos amostrados e seus homólogos. Através do teste direcional, os ângulos de direção foram medidos e caracterizaram a tendência horizontal para os ortomosaicos da UHE e do lago UNISINOS. Os resultados demonstraram que o mapeamento através de imagens via sensores embarcados em RPAS e processadas por SfM apresentaram exatidão posicional para integração com cartas de outras fontes, nas mesmas escalas. Portanto, estes produtos possibilitam a atualização de dados cartográficos para atender as demandas legais imputadas aos operadores de reservatórios. / In this work, the image collection was carried out on a stretch of dry area of the Alvaro de Souza Lima UHE (Bariri - SP) and of the UNISINOS lake (São Leopoldo) by cameras and sensors embedded in RPAS (Remotely Piloted Aerial System). The resulting images were processed using the Struture from Motion (SfM) technique in order to generate ortomosaicos and Digital Terrain Models (MDTs). Checkpoints observed in these images were compared with their counterparts obtained through differential global positioning in the RTK mode. Statistical tests for checking previous hypotheses of independence, randomness and normality, as well as statistical calculations and inference tests were conducted in the EN and h discrepancies of both cartographic products. The vertical accuracy verification was performed only in the MDTs products, from control features. The main objective of this work was to evaluate of digital cartographic products generated from photogrammetry collected by RPAS, with regard to the minimum requirements of geometric accuracy for fulfillment of the laws established by electric power regulatory agencies. The discrepancies observed in the orthomosaic of the Bariri Hydropower Plant exhibited independence, non randomness and normal distribution. However, for the MDT, these were independent, random, and normal. Students t-test showed a trend in the horizontal position and a non-trend in the vertical position. The horizontal standard deviation and RMSE (root mean square error) were analyzed according to the PEC-PCD Standard by the Chi-squared test, indicating that the orthomosaic fits at the 1:2,000 scale (class C), and the MDT, fits at the 1:10,000 scale (class C), both with a 95% confidence level and with degrees of freedom of 22 and 19, respectively. The comparison between MDTs leads to similar results, but showed that the largest discrepancies occur due to the weak overlap of the images. For the UNISINOS lake products, the discrepancies fulfilled the previous hypotheses of independence and randomness. But, the normality was not verified by the Shapiro-Wilk test. However, using the Mann-Whitney U test, the cartographic products obtained from a sensor showed similarities between the sampling points and their counterparts. By the directional test, it was measured the azimuth angles which characterizes the horizontal trend for the UHE and UNISINOS lake orthomosaics. The results demonstrated that the mapping by using images collected from sensors embedded in RPAS and processed through SfM presents positional accuracy for integration with maps from other sources, on the same scales. And therefore allows the updating of cartographic data map to meet the legal demands attributed to the reservoir operators.