Soil landscape characterization into landform elements for precision agriculture has become an important issue. As soil properties and crop yields change over the landscape, delineating landform elements as a basis for site-specific application of crop inputs has become a reality. Two different methods of delineating landform elements from agricultural fields were tested and compared. The first method delineated landform elements from digital elevation maps with the use of the LandMapR(tm) software, the second method delineated classes from IKONOS high resolution panchromatic images using an unsupervised classification algorithm. The LandMapR(tm) model delineated landform elements from true elevation data collected in the field and was considered the reference dataset to which the image classification maps were compared to. The IKONOS imagery was processed using a combination of one filtering algorithm and one unsupervised classification method prior to being compared to the classified DEM. A total of 20 filtering algorithms and two unsupervised methods were used for each of the five study sites. The study sites consisted of four agricultural fields covered with crop stubble and one field in summer fallow. Image classification accuracy assessment was reported as overall, producer’s and user’s accuracy as well as Kappa statistic. Results showed that filtering algorithms and classification methods had no effects on image classification accuracies. Highest classification accuracy of image map to landform element map comparison achieved for all study sites was 17.9 %. Classification accuracy was affected by the heterogeneity of the ground surface cover found in each field. However, the classification accuracy of the fallow field was not superior to the stubble fields.

Soil landscape characterization into landform elements for precision agriculture has become an important issue. As soil properties and crop yields change over the landscape, delineating landform elements as a basis for site-specific application of crop inputs has become a reality. Two different methods of delineating landform elements from agricultural fields were tested and compared. The first method delineated landform elements from digital elevation maps with the use of the LandMapR(tm) software, the second method delineated classes from IKONOS high resolution panchromatic images using an unsupervised classification algorithm. The LandMapR(tm) model delineated landform elements from true elevation data collected in the field and was considered the reference dataset to which the image classification maps were compared to. The IKONOS imagery was processed using a combination of one filtering algorithm and one unsupervised classification method prior to being compared to the classified DEM. A total of 20 filtering algorithms and two unsupervised methods were used for each of the five study sites. The study sites consisted of four agricultural fields covered with crop stubble and one field in summer fallow. Image classification accuracy assessment was reported as overall, producer’s and user’s accuracy as well as Kappa statistic. Results showed that filtering algorithms and classification methods had no effects on image classification accuracies. Highest classification accuracy of image map to landform element map comparison achieved for all study sites was 17.9 %. Classification accuracy was affected by the heterogeneity of the ground surface cover found in each field. However, the classification accuracy of the fallow field was not superior to the stubble fields.

A agricultura brasileira desenvolve um papel muito importante na economia nacional e melhorar os processos de produção é algo que se busca continuamente. Métodos que auxiliem o manejo adequado das culturas visando uma maior produtividade e redução de custos é algo imprescindível para uma agricultura mais competitiva. O controle de plantas invasoras está entre os fatores que mais influenciam na lucratividade de uma cultura, pois se realizada de modo ineficiente, pode inviabilizar a atividade. O uso de sensores que automatizam alguns dos diversos processos realizados no campo vem tomando força na agricultura moderna e contribuindo para as produções recordes registradas atualmente, mas que na maioria dos casos são inacessíveis a grande maioria dos produtores. Neste trabalho foi desenvolvido um protótipo que automatiza o processo de aplicação controlada de herbicida, com um custo 13,53% em relação aos principais equipamentos comerciais que realizam tal função. Trata-se de um equipamento desenvolvido com hardware e software livre, que realiza a captura e processamento digital de imagens, promovendo a identificação de plantas invasoras e aplicação localizada de herbicidas não seletivos. A coleta das imagens é realizada por uma webcam controlada pela placa Raspberry, que também realiza o processamento digital destas imagens com o auxílio do software Opencv. O equipamento possui também uma válvula solenoide que controla o fluxo de herbicida. Toda a construção e testes foram realizados no município de Vera Cruz do Oeste, no Paraná. A velocidade máxima obtida nos testes foi de 4 km/h, pouco se comparado aos 25 km/h dos equipamentos comerciais, detectando plantas com área folhar com no mínimo 3 cm², um resultado muito semelhante aos principais equipamentos comerciais presentes no mercado. Apresar da baixa velocidade de operação, o equipamento se mostrou viável em sua utilização, pois pode gerar lucro com a economia de herbicida em aproximadamente dois anos, dependendo da área e grau em que se dá a utilização do equipamento. / Brazilian agriculture plays a very important role in the national economy and improving the production processes is something that is continuously sought. Methods that help the proper management of crops for greater productivity and cost reduction are essential for a more competitive agriculture. The control of invasive plants is among the factors that most influence the profitability of a crop, because if it is carried out in an inefficient way, it can make the activity unfeasible. The use of sensors that automate some of the various processes carried out in the field has been taking hold in modern agriculture and contributing to the record productions currently recorded, but in most cases are inaccessible to the great majority of producers. In this work a prototype was developed that automates the process of controlled application of herbicide, with a cost of 13.53% in relation to the main commercial equipment that perform such function. It is an equipment developed with hardware and free software, which performs the digital capture and processing of images, promoting the identification of invasive plants and localized application of non-selective herbicides. The images are collected by a webcam controlled by the Raspberry card, which also performs the digital processing of these images with the help of Opencv software. The equipment also has a solenoid valve that controls the flow of herbicide. All the construction and tests were carried out in the municipality of Vera Cruz do Oeste, Paraná. The maximum speed obtained in the tests was of 4 km / h, little compared to the 25 km / h of commercial equipment, detecting plants with leaf area with at least 3 cm², a result very similar to the main commercial equipment present in the market. In order to achieve a low operating speed, the equipment proved to be viable in its use, since it can generate profit from the herbicide economy in approximately two years, depending on the area and degree of use of the equipment.

O desenvolvimento de tecnologias agrícolas que possibilitem o aumento da produtividade e a redução de custo de produção, obtendo-se maior lucratividade é o objetivo de produtores e pesquisadores de todo o mundo. Utilizando a agricultura de precisão como fundamento de aplicação de tecnologias no campo, este estudo apresenta o desenvolvimento e a implementação de uma ferramenta computacional em ambiente web para análise espacial de dados agrícolas e geração de mapas temáticos. O software tem como característica possibilitar na etapa de análise geoestatística a seleção automática de parâmetros do semivariograma e realizar a indicação do melhor modelo ajustado, não sendo necessário o ajuste manual de modelos ao semivariograma experimental. A partir da integração com o software estatístico R, utilizando os dados de atributos físicos e químicos do solo e a produtividade de três propriedades agrícolas, foi realizada a análise geoestatística e estatística convencional e a geração de mapas temáticos utilizando as técnicas de interpolação conhecidas como krigagem ordinária e o inverso da distância elevada a uma potência. A comparação realizada com software comercial mostrou que a ferramenta desenvolvida na pesquisa é uma interessante opção para geração de mapas temáticos destinados a fornecer informações sobre a variabilidade espacial e temporal dos atributos de solo e planta, possibilitando assim uma tomada de decisão mais assertiva por parte dos produtores para correção dos atributos analisados. / The development of agricultural technologies that make it possible to increase productivity and reduce the cost of production, achieving greater profitability is the goal of producers and researchers from all over the world. Using precision agriculture as a base for application of technologies in the field, this study presents the development and implementation of a computational tool in the web environment for spatial analysis of agricultural data and generation of thematic maps.The software allows the automatic selection of parameters of the semivariogram in the geostatistical analysis step and the indication of the best adjusted model, and it is not necessary to manually adjust the models to the experimental semivariogram. From the integration with the statistical software R, using the data of physical and chemical attributes of the soil and the productivity of three farms, the geostatistical analysis and conventional statistics and the generation of thematic maps were performed using interpolation techniques known as kriging and the inverse of the elevated distance to a power. The comparison with commercial software showed that the tool developed in the research is an interesting option for generating thematic maps to provide information on the spatial and temporal variability of soil and plant attributes, thus enabling a more assertive decision making by the producers to correct the analyzed attributes.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Most tropical and subtropical soils present insufficient availability of nitrogen (N) to meet the demand of maize and wheat in order to obtain high yields. The N in plants can be evaluated through the use of sensors of active optical spectrometry, on which stands the N-Sensor, equipment able to determine the N rate to be applied in coverage in real-time. The objective of this study was to evaluate the efficiency of variable-rate nitrogen fertilization with use of the N-Sensor and to correlate it with different parameters of the plant during the development of maize and wheat in Oxisols of the RS. The experiments were performed in Tio Hugo and Cruz Alta with corn and Victor Graeff and Cruz Alta with wheat. It was evaluated the effect of different doses of variable-rate and fixed-rate Nitrogen in plant parameters such as chlorophyll meter readings and dry weight, N content in dry weight and amount of N absorbed per unit area, correlating them with the Biomass Vigor Index (BVI), recommended dose from the N-Sensor and grain productivity. During the applications of nitrogen fertilizer it was collected an average between 235 and 345 records per hectare of BVI and recommended doses by the N-sensor. The yields of maize, for the variable-rate treatments, and although did not differed from the uniform-rate, were of 9273 kg ha-1 and 8571 kg ha-1 respectively for Tio Hugo and Cruz Alta, standing above the Southern average in the 2008/09 crop year (5570 kg ha-1). The experiments with wheat achieved an average productivity of 2520 kg ha-1 in Victor Graeff and 2858 kg ha-1 in Cruz Alta, above the average of the South region, which is around 2070 kg ha-1. The results showed that the chlorophyll measured by the SPAD was an early indicator for the recommendation of nitrogen fertilization for corn in the experiment conducted in Tio Hugo. At the stage of 8 fully expanded leaves, the critical value determined was 44.5 SPAD values. For wheat there was no correlation between the parameters evaluated and plant productivity. The critical content of SPAD at the flowering stage was 40.6. There was significant correlation between the dose indicated by the N-sensor and the productivity of wheat in the experiment in Victor Graeff, showing the efficiency of diagnosis with the sensor. The increase in grain yield with the application of variable-rate N by using the N-Sensor, compared with the fixed-rate N application, ranged from 8.05% in Cruz Alta and 3.6% in Tio Hugo for corn and 0.2% for wheat in Cruz Alta. Furthermore, there was a reduction of 4.35% in Victor Graeff for wheat and more studies should be conducted in order to adapt this new technology to the Brazilian crop. / A maioria dos solos tropicais e subtropicais apresenta disponibilidade insuficiente de nitrogênio (N) para atender a demanda das culturas de milho e trigo visando à obtenção de elevados rendimentos. O N nas plantas pode ser avaliado através da utilização de sensores de espectrometria ótica ativa, nas quais se destaca o N-Sensor, equipamento capaz de determinar a dose de N a ser aplicada em cobertura em tempo real. O objetivo deste trabalho foi avaliar a eficiência de adubação nitrogenada à taxa variada, com uso do N-Sensor, e correlacioná-la com diferentes parâmetros de planta durante o desenvolvimento das culturas de milho e trigo em Latossolos do RS. Os experimentos foram realizados em Tio Hugo e Cruz Alta para o milho e Victor Graeff e Cruz Alta para o trigo. Foi avaliado o efeito da aplicação de diferentes doses de N à taxa variada e taxa fixa em parâmetros de planta como leituras com clorofilômetro e massa seca, teor de N na massa seca e quantidade de N absorvida por unidade de área, correlacionando-as com o Índice de vigor de biomassa (IVB) e dose recomendada pelo N-Sensor e produtividade de grãos. Durante as aplicações de fertilizante nitrogenado foram efetuados em média entre 235 e 345 registros ha-1 de IVB e doses recomendadas pelo N-sensor. As produtividades de milho, para os tratamentos à taxa variada, embora não tenham diferido da taxa uniforme, foram de 9273 kg ha-1 e 8571 kg ha-1, respectivamente para Tio Hugo e Cruz Alta, ficando acima da média da Região Sul para a safra 2008/09 (5570 kg ha-1). Os experimentos com trigo obtiveram médias de produtividade de 2520 kg ha-1 em Victor Graeff e 2858 kg ha-1 em Cruz Alta, superiores a média da Região Sul, que é de 2070 kg ha-1. Os resultados mostraram que a clorofila medida pelo SPAD foi um indicador precoce para recomendação de adubação nitrogenada em milho para o experimento conduzido em Tio Hugo. No estádio de oito folhas totalmente expandidas, o valor crítico determinado foi de 44,5 valores SPAD. Para o trigo não se obteve correlação entre os parâmetros de planta avaliados e a produtividade. O teor crítico de SPAD no estádio de florescimento foi de 40,6. Observou-se correlação significativa entre a dose indicada pelo Nsensor e a produtividade de trigo no experimento de Victor Graeff, demonstrando a eficiência da diagnose com o sensor. O aumento da produtividade de grãos com aplicação de N à taxa variada, utilizando o N-Sensor, quando comparada com aplicação à taxa fixa, variou entre 8,05% para Cruz Alta e 3,6% para Tio Hugo em milho e 0,2% em Cruz Alta para trigo. Além disso, houve redução de 4,35% em Victor Graeff para trigo, porém mais estudos deverão ser realizados visando adequar essa nova tecnologia às condições brasileiras de cultivo.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:31:33Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2006-12-14Bitstream added on 2014-06-13T19:20:42Z : No. of bitstreams: 1 pereira_fjs_dr_botfca.pdf: 1185742 bytes, checksum: 29392c93db0c4947a9ef1eda0e2f548e (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Universidade Estadual Paulista (UNESP) / A tecnologia de aplicação de produtos fitossanitários não tem sido realizada de maneira adequada por grande parte dos agricultores, causando grandes desperdícios do produto e contaminação ambiental. O tamanho único de gotas durante a pulverização ao longo do dia, independentemente das condições climáticas, é um fator que contribui para a baixa eficiência, causando desperdícios por deriva e ineficiência na cobertura do alvo. Para contornar o problema, uma nova possibilidade seria desenvolver metodologias para ajustar o tamanho de gotas às condições climáticas no momento da pulverização. Com este intuito, o presente trabalho teve por objetivo desenvolver um protótipo de pulverizador com sistema de comutação de pontas na barra de pulverização e avaliar este sistema para ajuste da classe do tamanho de gotas às condições climáticas, além de utilizá-lo para aplicações em taxas variáveis (VRT - Variable Rate Technology), através da comutação de pontas de diferentes vazões. Para tanto, foram desenvolvidos algoritmos específicos, denominados algoritmo climático e algoritmo VRT. Foram ensaiados dois sensores de fluxo (fluxômetros de turbina e eletromagnético) para uso no controle da vazão e, também, os sistemas com sensores climáticos (SSCs) de leituras de temperatura e umidade relativa do ar, utilizados no sistema de ajuste às condições climáticas. O tempo de comutação das pontas para os dois algoritmos foi determinado e ajustado para que não houvesse falha nem sobreposição durante a comutação. Os tempos de resposta (TR) dos dois sistemas de aplicação foram obtidos com o auxílio de recursos de videografia, através do cálculo da diferença de tempo entre o instante do comando para 2 comutação das pontas e o instante em que ocorria a última fase da operação... / The application technology of pesticides has not been carried through in adequate way by great part of farmers, causing great losses of pesticides and contamination of water sources and adjacent areas. Spraying target with the same drops sizes during all day long, independent of the climatic conditions, is a factor that contributes for this low efficiency, causing wastefulness by drift and inefficiency in spray coverage of the intended target. To skirt the problem, a new possibility is to develop methodologies that can adjust the sizes of drops to climatic conditions while spraying. With this intent, the objective of this work was to develop a spraying prototype with a nozzle commutation system in the spraying bar and, evaluate this system for adjusting the drops sizes to climatic conditions, beyond using it for application in variables rates (VRT - Variable Rate Technology), through the commutation of nozzles of different outflows, based in recommendation map. For this it was developed specifics algorithms, denominated climatic algorithm and VRT algorithm. Sensors were evaluated in order to know its characteristics of performance. It was carried out tests of two sensors of flow (electromagnetic and turbine) to be used in outflow control. It was also assayed systems with climatic sensors (SSCs) of reading of temperature and relative humidity of the air used in a system that adjusted the spray to climatic conditions. The nozzles commutation time was determined for both algorithms and adjusted so that it did not have imperfections nor overlapping during the commutation. The times responses (TR), of the two systems, 4 was obtained with video resources, by calculating the time difference between the instant of the command for nozzles commutation and the instant that happened the last phase... (Complete abstract, click electronic access below)

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / The occurrence of species of Escarabeídeos is mentioned in Rio Grande do Sul. Their larval stage coincides with the development of winter crops and pastures and the most cited in the literature are Diloboderus abderus Burm., 1826, Phyllophaga triticophaga Salvadori; Morón, 1998 Cyclocephala flavipennis Arrow, 1914 and Demodema brevitarsis Blanchard, 1850 (Coleoptera: Melolonthidae). Furthermore occurred in soybean fields, weevils of the genera Naupactus and Pantomorus, which can cause damage to the seeds and the roots of the crop, resulting in a decrease in plant population. The study aimed to determine whit use of geostatistical techniques the number of samples to characterize the spatial distribution of white grubs in crops of winter cereals (oats, rye grass and wheat), characterize, using geostatistics, the spatial distribution of larvae P. triticophaga in oats crops, and estimating the damage of larvae of weevils roots in soybean crop in Rio Grande do Sul. To estimate the number of samples to characterize the spatial distribution of larvae D. abderus and C. flavipennis was done in areas of winter cereals in eight municipalities of Rio Grande do Sul. The geostatistical analysis was performed from experimental semivariograms, the adjustment was done by these theoretical models. To set the number of sampling points needed to estimate the populations of soil insects were considered the values of the ranges. The study aimed to characterize, using geostatistics, and still estimating the damage of larvae of weevils of root-crop soybeans in Rio Grande do Sul. The study on the spatial distribution of P. triticophaga was carried out under field of oats. The perimeter of the area was marked with receiver global positioning system, and sampling grid had dimensions of 60m x 60m. The population density was estimated opening a trench at each sample point. The analysis of spatial variability and spatial dependence were made by means of semivariogram and the map was generated from the data count of larvae in the field. The experiment on the damage caused by larvae of weevils-roots was conducted in an area belonging to the Federal University of Santa Maria. The larvae of the weevils-roots were the main plots at the time of soybean planting in four population levels, these being, zero, one, two and three larvae per plot. The criteria were evaluated, the influence of the larvae of weevils-roots in the initial population of soybean plants and crop productivity. The number of trenches per hectare for the characterization of the population of larvae of D. abderus and C. flavipennis in winter cereals is two and three trenches, respectively. The spatial distribution of P. triticophaga is aggregated and knowledge can improve pest management. Soybean yield decreases approximately 120 kg per hectare for each larva weevils of root-plus per square meter. / No Rio Grande do Sul é mencionada a ocorrência de espécies de Escarabeídeos cuja fase larval coincide com o desenvolvimento de culturas de inverno e pastagens, sendo as mais citadas na literatura, Diloboderus abderus Burm., 1826, Phyllophaga triticophaga Salvadori; Morón, 1998 , Cyclocephala flavipennis Arrow, 1914 e Demodema brevitarsis Blanchard, 1850, (Coleoptera: Melolonthidae). Ocorrem ainda, em áreas de soja, Curculionídeos dos gêneros Naupactus e Pantomorus, que podem causar danos às sementes e as raízes do cultivo, ocasionando a diminuição da população de plantas. O trabalho teve por objetivo determinar com o uso de técnicas geoestatísticas o número de amostras necessárias para caracterizar a distribuição espacial de corós em lavouras de cereais de inverno (aveia, azévem e trigo), caracterizar, com uso da geoestatística, a distribuição espacial de larvas de P. triticophaga em lavoura de aveia, e ainda estimar os danos de larvas de curculionídeos das raízes em lavoura de soja no Rio Grande do Sul. O estudo do número de amostras para caracterizar a distribuição espacial de larvas de D.abderus e C. flavipennis, foi feito em áreas de cereais de inverno em oito municípios do Rio Grande do Sul. A análise geoestatística foi realizada a partir de semivariogramas experimentais. Para definir o número de pontos de amostragem necessários para estimar as populações destes insetos de solo, foram considerados os valores dos alcances. O estudo sobre a distribuição espacial de P. triticophaga foi realizado em lavoura de aveia. O perímetro da área foi demarcado com receptor de sistema de posicionamento global, e a grade de amostragem teve dimensão de 60m x 60m. A densidade populacional foi estimada com abertura de uma trincheira em cada ponto amostral. As análises da variabilidade espacial e da dependência espacial foram feitas por meio de semivariograma e o mapa foi gerado a partir dos dados de contagem de larvas em campo. O trabalho sobre os danos de larvas de curculionídeos das raízes foi realizado em área pertencente à Universidade Federal de Santa Maria. As larvas de curculionídeos das raízes foram alocadas nas parcelas no momento da semeadura da soja, em quatro níveis populacionais, sendo esses, zero, um, dois e três larvas por parcela. Os critérios avaliados foram, o impacto das larvas de curculionídeos das raízes na população inicial de plantas de soja e na produtividade da cultura. O número de trincheiras por hectare para a caracterização da população de larvas de D. abderus e de C. flavipennis em cereais de inverno é duas e três trincheiras, respectivamente. A distribuição espacial de P. triticophaga é agregada e seu conhecimento pode melhorar o manejo da praga. A produtividade da soja decresce 120 kg por hectare para cada larva de curculionídeos das raízes, acrescida por metro quadrado.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Maize is the main cereal produced in Brazil, being highly responsive to nitrogen fertilization, since the tropical and subtropical soils presents insufficient availability of nitrogen (N) to attend the culture demand in order to obtain high yields. Adjustments in the rate of N fertilizer can be made during the development of the culture through of the use of optical sensors spectrometry. The aim of this study was to evaluate the efficiency of nitrogen fertilization to the variable rate prescribed by use of the N -Sensor® ALS, and correlate it with different plant attributes during development of maize in RS Oxisols. Three experiments were conducted, two in the 2008/09 and another in the 2010/11 season. The ability of the sensor to determine the nutritional status of the culture and the effect of different rates of N, uniform and variable rate, on the following attributes of the plant were evaluated: N content of the plant tissue, the total N uptake by the crop, dry matter and relative chlorophyll content measured by chlorophyll meter readings with manual and on grain yield and N use efficiency. The plant attributes and corn yield were largely influenced by nitrogen fertilization and the intrinsic climatic conditions of each experiment. During fertilization optical sensor was able to assess on average 34 % of the plants in the experimental areas, which obtained high ratio of the readings of the optical sensor with the amount of N uptake and dry matter of corn plants, despite loss efficiency (saturation) observed in the later stages of crop development. Whereas maize absorbed most of the N after the V8 stage of development, the use of the optical sensor grown in the same or in later stages of development is a viable strategy for the nitrogen source at varied doses. Nitrogen fertilization at variable rate based on optical sensor promoted an increase of N uptake by 11.8 % in relation to nitrogen fertilization uniform rate in the third experiment. In all areas investigated, grain yield increased in response to nitrogen fertilization, getting above national average productivities. The use of fertilizer N rate variable strategy despite the slight increase in grain yield of maize was not able to make a statistically significant increase. The efficiency of use of N different indexes evaluated showed improvement with the use of N variable rate based on the optical sensor to the uniform rate. The strategy of N variable rate proved to be efficient as the use of N as measured by a decrease and increase of N rate prescribed by the optical sensor as the nutritional status of the crop, with an effective strategy of the environmental point of view, by reduced risks associated with nitrogen over fertilization. / O milho é o principal cereal produzido no Brasil, sendo altamente responsivo à fertilização nitrogenada, uma vez que os solos tropicais e subtropicais apresentam disponibilidade insuficiente de nitrogênio (N) para atender a demanda da cultura visando à obtenção de elevados rendimentos. Ajustes na dose de N fertilizante podem ser realizados durante o desenvolvimento da cultura através da utilização de sensores de espectrometria ótica. O objetivo deste trabalho foi avaliar a eficiência de fertilização nitrogenada à dose variada, prescrita com uso do N-Sensor® ALS, e correlacioná-la com diferentes atributos vegetativos durante o desenvolvimento da cultura do milho em Latossolos do RS. Foram realizados três experimentos, sendo dois na safra 2008/09 e outro na safra 2010/11. Foram avaliadas a capacidade do sensor em determinar o estado nutricional da cultura e o efeito da aplicação de diferentes doses de N à dose uniforme e dose variada sobre os seguintes atributos vegetativos: teor de N no tecido vegetal, N total absorvido pela parte aérea das plantas, matéria seca e teor relativo de clorofila avaliada pelas leituras com clorofilômetro manual e sobre a produtividade de grãos e eficiência de uso do N. Os atributos vegetativos e produtividade de milho foram amplamente influenciadas pela fertilização nitrogenada e pelas condições climáticas intrínsecas de cada experimento. Durante as fertilizações, o sensor foi capaz de avaliar em média 34 % das plantas na área dos experimentos, com o qual se obteve alta relação das leituras do sensor óptico com a quantidade de N absorvido e matéria seca das plantas de milho apesar de uma perda de eficiência (saturação) observada nos estádios mais tardios de desenvolvimento da cultura. Considerando que o milho absorveu a maior parte do N após o estádio de desenvolvimento V8, a utilização do sensor óptico de plantas neste ou mesmo em estádios posteriores de desenvolvimento é uma estratégia viável para a fertilização nitrogenada a dose variada. A fertilização nitrogenada a dose variada com base no sensor óptico promoveu aumento do N absorvido de 11,8 % em relação à fertilização nitrogenada a dose uniforme no terceiro experimento. Em todas as áreas investigadas, a produtividade de grãos aumentou em resposta à fertilização nitrogenada, obtendo produtividades médias superiores a média nacional. O uso da estratégia de fertilização a dose variada de N apesar do leve incremento na produtividade de grãos de milho não foi capaz de promover o aumento estatisticamente significativo. A eficiência de uso de N avaliada por diferentes índices mostrou uma melhora com o uso da dose variada de N baseada no sensor óptico em relação a dose uniforme. A estratégia de dose variada de N mostrou-se eficiente quanto ao uso do N quando avaliada pela redução e aumento da dose de N prescrita pelo sensor óptico conforme o estado nutricional da cultura, sendo uma estratégia eficiente do ponto de vista ambiental, por reduzir os riscos associados à superfertilização nitrogenada.

Orientador: Morel de Passos e Carvalho / Banca: Marcelo Andreotti / Banca: Célia Regina Lopes Zimback / Resumo: Atualmente, no cenário nacional, a cultura da soja no sistema plantio direto é amplamente utilizada na integração agricultura-pecuária. No ano agrícola de 2006/07, no município de Selvíria (MS), foi analisada a produtividade da soja, em plantio direto, em função de alguns atributos físicos de um Latossolo Vermelho Distroférrico (Typic Acrustox) local. O objetivo foi selecionar entre os atributos pesquisados do solo aquele que melhor se apresentasse para explicar a variabilidade da produtividade agrícola. Para tanto, foi instalada a malha geoestatística para a coleta dos dados do solo e da planta, contendo 120 pontos amostrais, numa área de 4068 m2 e declive homogêneo de 0,025 m m-1. Do ponto de vista linear e espacial, a elevada produtividade de grãos de soja pôde ser explicada em função da densidade do solo e da umidade volumétrica. A baixa variabilidade obtida para a maioria dos atributos do solo denotou ser o plantio direto um sistema que proporciona a homogeneização do ambiente físico do solo. / Abstract: Nowadays the soybean crop in no-tillage is widely used in the national crop-livestock integration. The soybean productivity in no-tillage was analysed in Selvíria County (Mato Grosso do Sul State - Brazil), during the 2006/07 agricultural year, in function of some physical attributes of a Typic Acrustox local. The objective was to select, among the soil attributes, the one that better could stand out in way to explain the variability of the agricultural productivity. Therefore, a geostatistical grid was installed for data collecting regarding the soil and the plant, with 120 sampling station, in an area of 4068 m2 and homogeneous slope of 0,025 m m-1. In the linear and spatial point of view, the high productivity of soybean grains could be explained by reason of both bulk density and volumetric moisture. The low variability of the majority soil attributes showed no-tillage as a system that causes the homogenization of the physical environment of soil. / Mestre

Orientador: Ulisses Rocha Antuniassi / Banca: Carlos Gilberto Raetano / Banca: Kléber Pereira Lanças / Banca: Antonio Gabriel Filho / Banca: Marco Antonio Gandolfo / Resumo: A tecnologia de aplicação de produtos fitossanitários não tem sido realizada de maneira adequada por grande parte dos agricultores, causando grandes desperdícios do produto e contaminação ambiental. O tamanho único de gotas durante a pulverização ao longo do dia, independentemente das condições climáticas, é um fator que contribui para a baixa eficiência, causando desperdícios por deriva e ineficiência na cobertura do alvo. Para contornar o problema, uma nova possibilidade seria desenvolver metodologias para ajustar o tamanho de gotas às condições climáticas no momento da pulverização. Com este intuito, o presente trabalho teve por objetivo desenvolver um protótipo de pulverizador com sistema de comutação de pontas na barra de pulverização e avaliar este sistema para ajuste da classe do tamanho de gotas às condições climáticas, além de utilizá-lo para aplicações em taxas variáveis (VRT - Variable Rate Technology), através da comutação de pontas de diferentes vazões. Para tanto, foram desenvolvidos algoritmos específicos, denominados algoritmo climático e algoritmo VRT. Foram ensaiados dois sensores de fluxo (fluxômetros de turbina e eletromagnético) para uso no controle da vazão e, também, os sistemas com sensores climáticos (SSCs) de leituras de temperatura e umidade relativa do ar, utilizados no sistema de ajuste às condições climáticas. O tempo de comutação das pontas para os dois algoritmos foi determinado e ajustado para que não houvesse falha nem sobreposição durante a comutação. Os tempos de resposta (TR) dos dois sistemas de aplicação foram obtidos com o auxílio de recursos de videografia, através do cálculo da diferença de tempo entre o instante do comando para 2 comutação das pontas e o instante em que ocorria a última fase da operação... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The application technology of pesticides has not been carried through in adequate way by great part of farmers, causing great losses of pesticides and contamination of water sources and adjacent areas. Spraying target with the same drops sizes during all day long, independent of the climatic conditions, is a factor that contributes for this low efficiency, causing wastefulness by drift and inefficiency in spray coverage of the intended target. To skirt the problem, a new possibility is to develop methodologies that can adjust the sizes of drops to climatic conditions while spraying. With this intent, the objective of this work was to develop a spraying prototype with a nozzle commutation system in the spraying bar and, evaluate this system for adjusting the drops sizes to climatic conditions, beyond using it for application in variables rates (VRT - Variable Rate Technology), through the commutation of nozzles of different outflows, based in recommendation map. For this it was developed specifics algorithms, denominated climatic algorithm and VRT algorithm. Sensors were evaluated in order to know its characteristics of performance. It was carried out tests of two sensors of flow (electromagnetic and turbine) to be used in outflow control. It was also assayed systems with climatic sensors (SSCs) of reading of temperature and relative humidity of the air used in a system that adjusted the spray to climatic conditions. The nozzles commutation time was determined for both algorithms and adjusted so that it did not have imperfections nor overlapping during the commutation. The times responses (TR), of the two systems, 4 was obtained with video resources, by calculating the time difference between the instant of the command for nozzles commutation and the instant that happened the last phase... (Complete abstract, click electronic access below) / Doutor