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Previous issue date: 2016-12-23 / The development of models to convert spectral reflectance measurement to Nitrogen (N) rate in cerals, as well as to identify factors that may interfere with these measurements, may increase the efficiency of this technique. This study aimed to: (i) study factors that can influence the reflectance measure and decrease the accuracy of N rate indication, and (ii) propose a model for the prescription of N requirements for the maize crop, from spectral reflectance measure data. For that, It was evaluated: (i) the influence of the positioning height of the sensor, the hours of operation and the stage of development of the wheat crop in spectral reflectance; (ii) the influence of the stage of development, the maize plant population and the soil cover in spectral reflectance; (iii) it was also proposed a model for prescription N rates in topdressing for maize combining spectral reflectance measure with Agronomic Efficiency of Nitrogen in Topdress (EANT). Spectral Reflectance data was obtained by commercial ground sensor GreenSeeker and converted into NDVI (Normalized Difference Vegetation Index) and INSEY (In-Season Estimated Yield) indices. In the wheat crop, it was observed that: (i) there were differences in NDVI values in relation to the heights in which the GreenSeeker sensor was positioned. Between the evaluated space, from 10 cm to 120 cm of height of the culture canopy, the average values stabilized from 30 cm up to 120 cm in height; (ii) before the N topdress application, NDVI presented a significant difference between the stages of development of the crop. After N topdress application the NDVI presented significant difference only at a more advanced stage of development of the crop; (iii) the averages of spectral reflectance measurement were different according to the reading times, with distinct photosynthetically active radiation, in the following order: night> morning> afternoon. In the maize crop, it was observed that: (i) NDVI values showed a significant difference in all levels of N applied at the sowing for all stages of development of the crop until the topdress N application; (ii) the NDVI was not influenced by soil cover, and increased linearly (p <0.01) with the increase of the maize population in the V5 stage. It was identified a quadratic relation between maize productivity gain with N topdress and EANT. This relationship was used to propose the model of prescription of N in coverage from spectral reflectance measurement. The results of the proposed model showed productivity close to the maximum values indicated by the regression equation, and economic result close to that obtained with the economic dose, respecting the productivity limitation found by the field situation. It was concluded that remote sensing presents potential to improve the efficiency of application of nitrogen fertilizers in cereals. Factors that interfere with spectral reflectance measurement should be controlled; otherwise they may affect the amount of N indicated by the models. The EANT is an important indicator and its use can increase the effectiveness of the models. / O desenvolvimento de modelos para converter leitura de refletância espectral (LRE) em dose de fertilizante nitrogenado para cereais, bem como identificar fatores que podem interferir nestas medidas, pode aumentar a eficiência da utilização desta técnica. Este trabalho teve os objetivos de (i) estudar fatores que podem influenciar nas leituras de refletância e diminuir a precisão na indicação da dose de fertilizante nitrogenado, e (ii) propor um modelo para a prescrição da necessidade de nitrogênio (N) para a cultura do milho, a partir de dados de leitura de refletância espectral. Para isso avaliaram-se (i) as influências da altura de posicionamento do sensor, do horário de operação e do estádio de desenvolvimento da cultura do trigo na LRE, (ii) as influências do estádio de desenvolvimento, da população de plantas de milho e da cobertura do solo na LRE; e (iii) também foi proposto um modelo para prescrição de doses de N em cobertura para a cultura do milho combinando LRE com eficiência agronômica do N em cobertura (EAc). O sensoriamento remoto foi realizado por meio do sensor GreenSeeker e as LRE convertidas em índices NDVI (Normalized Difference Vegetation Index) e INSEY (In-Season Estimated Yield). Na cultura do trigo observou-se que (i) houve diferença de valores de NDVI em relação às alturas nas quais o sensor GreenSeeker foi posicionado, sendo que entre o espaço avaliado, de 10 cm até 120 cm de altura do dossel da cultura, a média de valores estabilizou a partir de 30 cm até 120 cm de altura do dossel da cultura; (ii) antes da aplicação de N em cobertura, o NDVI apresentou diferença significativa entre os estádios de desenvolvimento da cultura; após a aplicação N em cobertura, o NDVI apresentou diferença significativa somente em estádio mais avançado de desenvolvimento da cultura; e (iii) as médias de LRE foram diferentes de acordo com os horários de leitura, com distinta radiação fotossinteticamente ativa, na seguinte ordem: noite > manhã > tarde. Na cultura do milho observou-se que: (i) os valores de NDVI apresentaram diferença significativa em todos os níveis de N aplicados na semeadura para todos os estádios de desenvolvimento da cultura até o momento da aplicação de N em cobertura; (ii) o NDVI não foi influenciado pela cobertura do solo, e aumentou de modo linear (p<0,01) com o aumento da população de milho no estádio V5. Identificou-se uma relação quadrática entre o ganho de produtividade de milho com adição de N em cobertura e a EAc. Essa relação foi utilizada para propor o modelo de prescrição de N em cobertura a partir de LRE. Os resultados do modelo proposto mostraram produtividades próximas àquelas máximas indicadas pela equação de regressão, e resultado econômico próximo àquele obtido com a dose econômica, respeitando a limitação de produtividade encontrada pela situação de campo. Concluiu-se que o sensoriamento remoto apresenta potencial para melhorar a eficiência de aplicação de fertilizantes nitrogenados em cereais. Fatores que interferem na LRE devem ser controlados, caso contrário podem afetar a quantidade de N indicada pelos modelos. A EAc é um indicador importante e sua utilização pode aumentar a eficácia dos modelos.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:tede2.uepg.br:prefix/2301 |
| Date | 23 December 2016 |
| Creators | Kapp Junior, Claudio |
| Contributors | Caires, Eduardo Fávero, Lima, Eduardo, Garbuio, Fernando José, Povh, Fabrício Pinheiro, Joris, Helio Antonio Wood |
| Publisher | UNIVERSIDADE ESTADUAL DE PONTA GROSSA, Programa de Pós-Graduação em Agronomia, UEPG, BR, Agricultura |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UEPG, instname:Universidade Estadual de Ponta Grossa, instacron:UEPG |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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