Controlo da aplicação de ureia no arroz

Para ajudar na gestão da ureia (azoto) nos campos de arroz na Austrália, os investigadores da Universidade de Deakin estão a testar a utilização de imagens multiespectrais. Estes investigadores utilizam um sensor RedEdge da série MicaSense na sua plataforma de drones, o que lhes permite recolher informações detalhadas sobre um campo com a frequência de que necessitam para monitorizar a saúde das culturas.

Para um dos ensaios que envolveu um campo de arroz, os investigadores efectuaram seis voos diferentes durante um período de três meses, captando dados calibrados utilizando o seu sistema de sensores RedEdge. A calibração permitiu aos investigadores comparar estas diferentes capturas de dados, compensando automaticamente os efeitos que as diferentes condições de luz solar podem ter sobre os dados.

Os dados recolhidos de um dos voos são apresentados abaixo. Este voo foi efectuado duas semanas após uma aplicação de ureia por sonda terrestre, imediatamente antes da aplicação de água permanente no arrozal. Ambos os gráficos apresentam dados captados no mesmo voo, sendo a primeira imagem um mapa NDVI dos dados e a segunda imagem um mapa NDRE.

Não parece haver problemas quando o campo é analisado com o mapa NDVI, um índice de vegetação normalmente utilizado para avaliar o vigor das plantas. Para além de algumas áreas problemáticas conhecidas no canto do campo, o mapa NDVI não mostra quaisquer áreas de preocupação após a aplicação de ureia.

No entanto, após uma análise mais aprofundada utilizando o mapa NDRE, torna-se evidente que houve um problema, pois o distribuidor não distribuiu uniformemente o fertilizante.

Porque é que o mapa NDVI não mostra esta variabilidade? Porque a aplicação de azoto ainda não tinha afetado o crescimento e a biomassa da planta (área foliar), e os valores de NDVI estão correlacionados com a quantidade de biomassa ou copa das folhas da planta. Como efeito mais imediato da aplicação incorrecta de azoto, o teor de clorofila das folhas diminuiu nas zonas afectadas. O NDRE é um indicador muito melhor dos níveis de clorofila do que o NDVI, razão pela qual o mapa NDRE apresenta o problema de forma muito mais clara.

Os investigadores da Universidade de Deakin monitorizaram este arrozal durante o resto da época. Aproveitando os dados calibrados gerados pelo RedEdge, acompanharam as alterações na cultura ao longo do tempo, monitorizando os valores de NDVI e NDRE para as linhas que apresentavam níveis de azoto baixos ou elevados devido à aplicação não uniforme de ureia no início da estação.

Os resultados mostram que índices avançados de vegetação como o NDRE (possibilitado pela utilização de sensores multiespectrais de banda estreita como o RedEdge) podem detetar a aplicação não uniforme de ureia muito mais cedo do que o NDVI. Neste caso, quase dois meses antes.

No final da estação, as imagens NDVI mostram a escala de variabilidade na saúde das culturas. Nesta fase de crescimento, o NDVI é um bom indicador da biomassa global e, consequentemente, do rendimento da cultura do arroz. A diferença na aplicação de ureia que o NDRE detectou no início da estação levou a uma queda significativa no desempenho das culturas.

A imagiologia multiespectral avançada fornece informações valiosas que podem ser aproveitadas para tomar medidas correctivas com base na deteção precoce de problemas. Por exemplo, o azoto é frequentemente aplicado ao arroz durante a iniciação da panícula, quando a panícula (ou cabeça) do arroz começa a formar-se na base do rebento. Esta aplicação supre as necessidades de azoto da planta de arroz durante a floração, tornando a quantidade e o momento da aplicação críticos. A imagiologia multiespectral pode ser utilizada para ajudar nas decisões relativas às taxas de aplicação de nutrientes e ao momento certo para maximizar o rendimento das culturas.