Integração de dados remotos na avaliação do consumo hídrico da soja

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Ferneda, Brena Geliane
Data de Publicação: 2024
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
Texto Completo: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/11/11152/tde-09092024-150934/
Resumo: A cultura da soja é a commodity mais produzida no Brasil, responsável por garantir a demanda nacional e movimentar o comercio exterior. Devido a sua importância, cada vez mais tecnologias são desenvolvidas e aplicadas no campo na tentativa de mitigar o risco da produção. Porém, adversidades climáticas ainda causam impacto negativo uma vez que a irregularidade das chuvas acarreta a alteração da dinâmica do cultivo, na disponibilidade energética e na produtividade de grãos. Visando alternativas ao monitoramento in situ para auxiliar na redução da perda produtiva em cultivos de sequeiro, objetivou-se avaliar o desenvolvimento da soja segundo dados de campo e remotos, em primeira e safra tardias. A cultivar utilizada foi a NS/6700 IPRO, de ciclo indeterminado. O estudo foi desenvolvido em condição de sequeiro durante dois períodos (safra tardia 2020/21 e safra regular 2021/22), no distrito de Anhumas, pertencente ao município de Piracicaba-SP. O monitoramento meteorológico foi realizado por meio de sensores de temperatura e umidade do ar, fluxo de calor no solo e saldo de radiação, que foram conectados a um datalogger, e a precipitação foi obtida por meio de um pluviômetro tipo Tipping Bucket. Foi calculada a disponibilidade energética diária da soja por meio da razão de Bowen (MRB). A biometria da cultura foi realizada por meio destrutivo, quantificando biomassa, área foliar e produtividade final. Em adição, foi realizada coleta de dados da resposta espectral da cultura, disponibilizada por imagens de satélite do Sentinel-2A MSI e, por meio destas, calculado os índices vegetativos (IVs): NDVI, EVI, NDRE e SAVI. Por meio de regressão linear e polinomial, avaliou-se a inter-relação entre os IVs e acumulados da precipitação e evapotranspiração da cultura para as fases vegetativa e reprodutiva. O MRB expos os efeitos contrastantes da disponibilidade energética para soja cultivada em primeira e safra tardias. A duração do ciclo e das fases fenológicas foram diretamente afetados pela disponibilidade hídrica e energética. Apesar do índice de área foliar atingir valores máximos semelhantes, a biomassa acumulada na safra regular foi o dobro da safra tardia. Quando avaliada a relação entre os índices vegetativos, precipitação e evapotranspiração da cultura, houve maior correlação ente essas variáveis na fase vegetativa da cultura, quando comparada com a fase reprodutiva. Além disso, melhores ajustes lineares e polinomiais foram obtidos para os índices vegetativos em função da evapotranspiração acumulada na fase vegetativa e reprodutiva, respectivamente. Desse modo foi possível inferir que dados obtidos por meio de técnicas de sensoriamento remoto são adequados para auxiliar no entendimento do consumo hídrico da soja.
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A cultivar utilizada foi a NS/6700 IPRO, de ciclo indeterminado. O estudo foi desenvolvido em condição de sequeiro durante dois períodos (safra tardia 2020/21 e safra regular 2021/22), no distrito de Anhumas, pertencente ao município de Piracicaba-SP. O monitoramento meteorológico foi realizado por meio de sensores de temperatura e umidade do ar, fluxo de calor no solo e saldo de radiação, que foram conectados a um datalogger, e a precipitação foi obtida por meio de um pluviômetro tipo Tipping Bucket. Foi calculada a disponibilidade energética diária da soja por meio da razão de Bowen (MRB). A biometria da cultura foi realizada por meio destrutivo, quantificando biomassa, área foliar e produtividade final. Em adição, foi realizada coleta de dados da resposta espectral da cultura, disponibilizada por imagens de satélite do Sentinel-2A MSI e, por meio destas, calculado os índices vegetativos (IVs): NDVI, EVI, NDRE e SAVI. Por meio de regressão linear e polinomial, avaliou-se a inter-relação entre os IVs e acumulados da precipitação e evapotranspiração da cultura para as fases vegetativa e reprodutiva. O MRB expos os efeitos contrastantes da disponibilidade energética para soja cultivada em primeira e safra tardias. A duração do ciclo e das fases fenológicas foram diretamente afetados pela disponibilidade hídrica e energética. Apesar do índice de área foliar atingir valores máximos semelhantes, a biomassa acumulada na safra regular foi o dobro da safra tardia. Quando avaliada a relação entre os índices vegetativos, precipitação e evapotranspiração da cultura, houve maior correlação ente essas variáveis na fase vegetativa da cultura, quando comparada com a fase reprodutiva. Além disso, melhores ajustes lineares e polinomiais foram obtidos para os índices vegetativos em função da evapotranspiração acumulada na fase vegetativa e reprodutiva, respectivamente. Desse modo foi possível inferir que dados obtidos por meio de técnicas de sensoriamento remoto são adequados para auxiliar no entendimento do consumo hídrico da soja.Soybean cultivation is the most produced commodity in Brazil, responsible for meeting national demand and driving foreign trade. Due to its significance, an increasing number of technologies are being developed and applied in the field to mitigate production risks. However, climatic adversities still have a negative impact, as irregular rainfall alters the cultivation dynamics, energy availability, and grain productivity. Seeking alternatives to in situ monitoring to reduce production losses in rainfed crops, the objective was to evaluate soybean development using field and remote data during the first and second harvests. The cultivar used was NS/6700 IPRO, with an indeterminate cycle. The study was conducted under rainfed conditions during two periods (late harvest 2021 and first harvest 2021/22) in Anhumas, a district of Piracicaba-SP. Meteorological monitoring included air temperature and humidity sensors, soil heat flux, and radiation balance, connected to a datalogger. Precipitation was measured using a Tipping Bucket rain gauge. Daily energy availability of soybeans was calculated using the Bowen ratio (BR). Biometric measurements of the crop included biomass, leaf area, and final productivity. Additionally, spectral response data of the crop were collected from Sentinel-2A MSI satellite images, from which vegetative indices (VIs) including NDVI, EVI, NDRE, and SAVI were calculated. Linear and polynomial regressions were used to evaluate the interrelationship between VIs and accumulated precipitation and evapotranspiration during the vegetative and reproductive phases. The BR revealed contrasting effects of energy availability on soybeans in the first and second harvests. The duration of the cycle and phenological phases were directly influenced by water and energy availability. Despite reaching similar maximum values of leaf area index, biomass accumulation in the first harvest was twice that of the second harvest. The correlation between VIs, precipitation, and evapotranspiration was stronger during the vegetative phase than the reproductive phase of the crop. Moreover, better linear and polynomial adjustments were observed for VIs as a function of accumulated evapotranspiration in the vegetative and reproductive phases, respectively. Thus, remote sensing techniques provide valuable data for understanding soybean water consumption.Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPPilau, Felipe GustavoFerneda, Brena Geliane2024-06-21info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfhttps://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/11/11152/tde-09092024-150934/reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USPLiberar o conteúdo para acesso público.info:eu-repo/semantics/openAccesspor2024-09-10T18:31:02Zoai:teses.usp.br:tde-09092024-150934Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.plvirginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.bropendoar:27212024-09-10T18:31:02Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false
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