Este trabalho teve como objetivo principal analisar, em condições de campo, o efeito de lâminas de irrigação e de doses de nitrogênio sobre o comportamento espectral da cultura do feijão, a partir de medidas de reflectância hiperespectral, na faixa de 350 a 1150 nm, e da correlação entre os parâmetros biofísicos e as variáveis agronômicas da cultura, nessas condições. O experimento foi conduzido na área experimental de Agricultura Irrigada da Fazenda Areão, sob a responsabilidade do Departamento de Engenharia Rural da Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz DER/ESALQ/USP, localizada no município de Piracicaba, SP, de setembro a dezembro de 2007. O delineamento experimental foi em blocos casualizados com parcelas subdivididas, alocando-se, nas parcelas, os tratamentos relacionados aos níveis de irrigação ((179,5; 256,5; 357,5 e 406,2 mm) e nas subparcelas os tratamentos relativos às doses de nitrogênio (0; 80 e 160 kg ha-1), totalizando doze tratamentos em cada bloco. Como os tratamentos foram dispostos em quatro blocos (repetições), o total de parcelas experimentais foi de 48. As medidas radiométricas de campo foram adquiridas por meio do espectrorradiômetro SPECTRON SE-590, em sete datas, durante o ciclo da cultura. Foram coletados, ainda, a altura das plantas, o índice de área foliar, a produtividade de grãos, o número de grãos por vagem e o número de vagens por planta. Os índices espectrais calculados foram o NDVI e o NB_NDVI. Foi aplicada a remoção do contínuo nos espectros de reflectância para analisar a profundidade da banda e a área da banda de absorção, centrada em 665 nm. O fator água influenciou as variáveis biofísicas (IAF, altura da planta, produtividade, número de vagens por planta e número de grãos por vagem), sendo maiores os valores encontrados nas plantas que receberam maiores quantidades de água. O aumento da dose de nitrogênio não influenciou as variações das variáveis biofísicas, devido, possivelmente, ao processo de lixiviação desse nutriente para as camadas abaixo do sistema radicular da cultura. As análises dos índices de vegetação e dos parâmetros da remoção do contínuo (área e profundidade da banda de absorção) mostraram que as lâminas de irrigação afetaram o comportamento espectral do feijão no comprimento de onda de 665 nm, e que esses parâmetros não foram influenciados pelas doses de N. Os índices de vegetação (NDVI e NB_NDVI) e os parâmetros da remoção do contínuo (a profundidade da banda e a área da banda de absorção) foram eficientes na estimativa do IAF, da altura de plantas e da produtividade de grãos. Durante todo o desenvolvimento da cultura, as melhores correlações entre as variáveis biofísicas e as variáveis espectrais foram observadas nos estádios V4 e R6 de acordo com a variável analisada, sendo, portanto, estes os melhores estádios para monitorar espectralmente a cultura. Diante das metodologias utilizadas, as variáveis biofísicas foram mais bem estimadas pelo índice NB_NDVI, nos estádios V4 e R6, quando comparado ao índice NDVI e aos parâmetros da remoção do contínuo (profundidade e área da banda de absorção). / The objective of this research was to analyze the effect of irrigation levels and nitrogen fertilization on the spectral behavior, in the wavelength range of 350 to 1150 nm, of bean crop and the correlation between biophysical parameters and agronomical variables. The experiment was carried on at the Fazenda Areão, located at the University of São Paulo (ESALQ/USP) campus, Piracicaba, São Paulo, Brazil, from September to December, 2007. The experimental design was the randomized blocks, with split plots, with 12 treatments, 4 irrigation levels (179,5; 256,5; 357,5 e 406,2 mm) and 3 nitrogen rates (0; 80 e 160 kg ha-1), and four blocks. The field radiometric data were acquired with the SPECTRON-SE 590 spectroradiometer for seven dates during the crop growing season. Plant height, leaf area index (LAI), grain yield, the pod number per plant and the grain number per pod were also acquired. The spectral indices used were NDVI and NB_NDVI. The continuum removal was applied for the reflectance spectrum, on visible region centered on 665 nm, to analyze the band area and band depth. The irrigation also influenced the biophysical variables, so the largest medium values were observed in the treatments that used the largest irrigation levels. The nitrogen fertilization did not interfere on the biophysical variables, probably due to the leaching process. The vegetation indices and continuum removal analysis showed that irrigation levels affected the spectral behavior of bean crop on 665 nm and this parameters had not been influenced by nitrogen levels. The vegetation indices (NDVI and NB_NDVI) and the continuum removal parameters (band area and band depth) were efficient in the estimate of IAF, plant height and grain yield. During all the crop development, the best correlations between biophysical variables and spectral variables were observed on V4 and R6 stages, according to the variable analized. In face of the methodologies used, the biophysical variables were better estimated by NB_NDVI, on V4 and R6 stages, when compared with NDVI and the continuum removal parameters.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:usp.br/oai:teses.usp.br:tde-25022010-094500 |
| Date | 14 December 2009 |
| Creators | Monteiro, Priscylla Ferraz Camara |
| Contributors | Angulo Filho, Rubens |
| Publisher | Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP |
| Source Sets | Universidade de São Paulo |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | Tese de Doutorado |
| Format | application/pdf |
| Rights | Liberar o conteúdo para acesso público. |
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