Engenharia Agrícola

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Spectral vegetation indexes applied to nitrogen sufficiency index: a strategy with potential to increase nitrogen use efficiency on tomato crop
(Engenharia Agrícola, 2019-01) Oliveira, Thiago F.; Pinto, Francisco A. C.; Silva, Derly J. H.
The tomato crop is one of the most demanding of nitrogen fertilizers. This element on soil has an elevated mobility that can represent danger to the environment and reduces its efficiency. Therefore, the purpose of this study was to evaluate the methodology for recommending nitrogen fertilizer for tutored tomatoes with a variable rate based on nitrogen sufficiency index. The treatments consisted of a reference plot and five treatments with the nitrogen sufficiency index calculated on spectral indexes NDVI, GNDVI, MCARI, PSSRa and the SPAD value. The productivity was evaluated considering the fruits size and viability. The descriptors of quality, color, soluble solids, total acidity, titratable acidity and flavor were also evaluated. All the indexes evaluated decreased significantly with the applied nitrogen during the cycle, the only exception being MCARI, which resulted in a similar nitrogen quantity to the reference. The NDVI, GNDVI, PSSRa and SPAD value indexes presented a total applied nitrogen decrease varying from 25.2% to 43.8%, neither reducing significantly the productivity nor the fruits quality. The marketable fruits productivity varied from 2332.9 to 2773.8 g.plant−1 among treatments. Only the NDVI and the SPAD value presented significant improvements on the partial factor of nitrogen productivity, among the applied treatments.
Variabilidade espacial de atributos do solo em sistema de semeadura direta com rotação de culturas no cerrado brasileiro
(Revista Ciência Agronômica, 2013-01) Bottega, Eduardo Leonel; Queiroz, Daniel Marçal de; Pinto, Francisco de Assis de Carvalho; Souza, Cristiano Márcio Alves de
O presente estudo objetivou analisar a variabilidade espacial dos atributos químicos e da textura de um Latossolo Vermelho distroférrico. A propriedade onde o estudo foi realizado localiza-se no município de Sidrolândia (MS) e produz soja, milho e algodão, adotando rotação de culturas e o sistema de plantio direto. Em uma área experimental de aproximadamente 90 hectares foi amostrado solo em 181 pontos georeferenciados. As amostras foram compostas por quatro amostras simples, representativas da profundidade de 0,00-0,20 m. Foram mensurados os atributos químicos e a textura do solo. Realizou-se, inicialmente, análise de discrepantes e, posteriormente, análise descritiva e geoestatística para caracterizar as amostras e identificar a dependência espacial dos atributos estudados. Não foi detectada dependência espacial para os atributos acidez ativa em água, alumínio, acidez potencial, saturação por bases e matéria orgânica. As melhores estimativas de valores para locais não amostrados foram observadas para os atributos físicos do solo, os quais apresentaram os melhores parâmetros de ajuste dos variogramas e da validação cruzada. As técnicas de geoestatística utilizadas possibilitaram o ajuste dos modelos teóricos que melhor representaram a semivariância experimental, possibilitando assim a construção de mapas temáticos da distribuição espacial dos valores dos atributos do solo estudado.
Espacialização de perdas e da qualidade do feijão em colheita semimecanizada
(Acta Scientiarum. Agronomy, 2010) Souza, Cristiano Márcio Alves de; Bottega, Eduardo Leonel; Vilela, Fábio Velloso; Rafull, Leidy Zulys Leyva; Queiroz, Daniel Marçal de
O objetivo deste trabalho foi analisar o efeito da distribuição espacial do teor de água dos grãos e da produtividade do feijoeiro sobre as perdas e a qualidade do produto durante o processo de arranquio, recolhimento, trilha e separação em uma recolhedora-trilhadora. O trabalho foi realizado em uma área de 35 ha sob pivô central. Foi determinado o teor de água dos grãos no arranquio e no recolhimento, a produtividade total e líquida da lavoura, a velocidade de trabalho da máquina, a quantidade de grãos perdidos no arranquio, no recolhimento e na trilha e separação e a porcentagem de matéria estranha e própria do feijoeiro presente no produto. As perdas de grãos e a qualidade do produto colhido apresentaram elevada variação de seus valores na área, indicando a necessidade de regulagem específica da recolhedora-trilhadora em cada caso durante a colheita, em função do teor de água e da produtividade.
Discriminação entre estágios nutricionais na cultura do trigo com técnicas de visão artificial e medidor portátil de clorofila
(Engenharia Agrícola, 2008-01) Pinto, Francisco de A. de C.; Queiroz, Daniel M. de; Santos, Nerilson T.; Khoury Júnior, Joseph K.; Sena Júnior, Darly G. de
O ajuste da adubação nitrogenada é um tema que suscita preocupações econômicas e ambientais em todo o mundo. Isso decorre da elevada resposta das culturas, especialmente gramíneas, ao nitrogênio e da falta de métodos adequados de quantificação de sua disponibilidade no solo. Com o objetivo de avaliar a discriminação de três estágios nutricionais na cultura do trigo, foram utilizadas imagens digitais e um medidor portátil de clorofila (SPAD -502). Os dados foram coletados em três épocas (8; 14 e 20 dias após a adubação nitrogenada em cobertura - DAA), em parcelas de trigo submetidas a três doses de N (0; 30 e 60 kg ha-1). As imagens foram processadas para desenvolvimento dos classificadores multivariados, utilizando-se de nove índices espectrais com as combinações dos valores médios dos "pixels". Os dados de clorofila e N foliar foram utilizados para desenvolver classificadores univariados. Verificou-se que o sistema de visão artificial foi mais eficiente que o SPAD aos 8 DAA. Aos 14 e 20 DAA, a classificação univariada com os dados SPAD foi equivalente aos classificadores com dados de imagens. Com a utilização das imagens digitais, foi possível discriminar os estágios nutricionais oito dias após a primeira adubação nitrogenada em cobertura.
Spatial and temporal distribution of weeds in no-tillage system
(Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, 2016-12) Bottega, Eduardo L.; Pegoraro, Camilo; Guerra, Naiara; Oliveira Neto, Antonio M. de; Queiroz, Daniel M. de
Brazil is one of the largest grain producers in the world, due to its extensive arable land and favorable climate for the cultivation of any species. The production could be higher, but problems such as competition between crops and weeds reduces crop yields. This study aimed to analyze the spatial distribution of weeds, especially milkweed (Sonchus oleraceus), horse weed (Conyza spp.) and ‘maria-mole’ (Senecio brasiliensis) in an area under no-tillage system for two harvests. The work was carried out during the 2013/14 and 2014/15 crop years in an area of 22.5 ha, where soybean is grown in the summer and oat in the winter. The weeds were mapped using a sampling grid of 85 points. The number of plants present in 0.25 m2 was recorded at each sampling point. The data collected in the field composed the information bank and were used for geostatistical analysis and production of maps. Using geostatistical analysis, it was possible to map the horseweed infestation in the studied area for the 2013/14 season. The species ‘maria-mole’ and milkweed did not show spatial dependence. During the 2014/2015 season, because of the management carried out in the off season, none of the studied species showed spatial dependence.
Estimativa de severidade do mofo-branco em lavouras de feijão utilizando-se sensores hiper e multiespectral
(Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, 2015-05) Pinto, Francisco A. C.; Machado, Marley L.; Queiroz, Daniel M. de; Paula Júnior, Trazilbo J. de; Vieira, Rogério F.
Neste estudo objetivou-se identificar comprimentos de onda e faixas espectrais provenientes de reflectâncias hiper e multiespectrais utilizando regressão PLS e promover avaliação comparativa desses métodos e de dez índices de vegetação, para determinar aqueles que melhor estimam níveis de severidade de mofo-branco em feijão. Foram implantados experimentos nos municípios de Viçosa e de Oratórios, estado de Minas Gerais. Reflectâncias hiperespectrais foram obtidas com espectroradiômetro cuja faixa útil de leitura adotada foi entre 440 e 900 nm. Reflectâncias multiespectrais foram obtidas de imagens de câmara constituídas de cinco bandas (vermelho, verde, azul, Red-edge e infravermelho). Os índices de severidade da doença foram baixos; em Viçosa a média foi de 5,8% e em Oratórios, 7,4%. Modelos matemáticos utilizando reflectâncias hiperespectrais tiveram melhor desempenho para estimar mofo-branco; a banda do red-edge apresentou os comprimentos de onda que melhor estimam a severidade do mofo-branco. Índices de vegetação resistentes a efeitos da reflectância de solo estimaram melhor o mofo-branco do que os demais índices.
The use of different sampling grids in determining the variability of soil physical attributes of Oxisol
(Comunicata Scientiae, 2014-04) Bottega, Eduardo Leonel; Queiroz, Daniel Marçal de; Pinto, Francisco de Assis de Carvalho; Santos, Nerilson Terra
This study aimed to analyze the influence of different sampling grids in determining the spatial variability of physical attributes of Oxisol. It was used to study an area of approximately 90 hectares, where soil was sampled at depth from 0 to 0.20 meters, using a grid of 2 points per hectare (G1). Each soil sample was composed of four subsamples and obtained using a soil sampler Dutch type. The samples were sent to the laboratory to granulometric analysis. From the initial grid, the area was divided into sampling cells of 2.9 (G2) and 4.7 hectares (G3), and assigned a coordinate value representative of the center of each cell. Classical statistical and geostatistical methods were used to characterize the data and to model the spatial dependence. Spatial dependence was detected for all physical variables of the soil, regardless of the sampling grid used. The utilization of sampling grid of 1 point for each 2.9 hectares, and the sampling cell characterized by 12 subsamples, showed itself capable of detecting the spatial variability of the physical attributes of the soil, guaranteeing reliability in the estimates, even reducing the quantity of points when compared to the densest grid.
Correlação entre condutividade elétrica aparente e atributos químicos e físicos de um Latossolo
(Comunicata Scientiae, 2015-04) Bottega, Eduardo Leonel; Queiroz, Daniel Marçal de; Santos, Nerilson Terra; Pinto, Francisco de Assis de Carvalho; Souza, Cristiano Márcio Alves de
A agricultura de precisão vem sendo utilizada como importante técnica de manejo localizado da fertilidade do solo. Para tanto, é indispensável à caracterização da variabilidade espacial dos atributos químicos e físicos do solo através de amostragem capaz de representar tais variações. O presente estudo teve por objetivo analisar a correlação entre a condutividade elétrica aparente com os atributos químicos e físicos de um Latossolo Vermelho distroférrico. O trabalho foi realizado em uma propriedade localizada no cerrado brasileiro. Em uma área de 90 hectares foram coletados 181 amostras de solo georeferenciadas, na profundidade de 0,00 – 0,20 metros. Nos mesmos locais de retirada de amostras foram efetuadas leituras de condutividade elétrica aparente do solo. As amostras foram encaminhadas ao laboratório para realização das análises física e química. Selecionou-se, aleatoriamente, 30 pontos amostrais e calculou-se o coeficiente de correlação de Pearson entre as variáveis físicas, químicas e a condutividade elétrica aparente do solo. Não foi observado correlação significativa entre a condutividade elétrica aparente com os atributos físicos do solo. Observou-se correlação positiva e significativa da condutividade elétrica aparente do solo na profundidade de 0,20 m com os atributos químicos fósforo, fósforo remanescente e zinco.
An open-source spatial analysis system for embedded systems
(Computers and Electronics in Agriculture, 2018-11) Coelho, Andre Luiz de Freitas; Queiroz, Daniel Marçal de; Valente, Domingos Sárvio Magalhães; Pinto, Francisco de Assis de Carvalho
Soil and plant monitoring systems are important tools for applying precision agriculture techniques. To acquire soil-plant system data, the user establishes a sampling strategy, goes to the field, collects data and finally goes to the office for data analysis. Sometimes, when the analysis is performed, the user realizes that the sampling strategy was not adequate and needs to return to the field in order to collect more data. To avoid problems with the sampling strategy, the solution is to have a system that performs the data analysis immediately after its collection, while the user is still in the field. To do that, we can use single board computers; these types of platforms have ports to communicate to sensors and good processing capabilities. Therefore, the objective of this work was to develop an embedded system to perform spatial variability data analysis in the field, right after data acquisition. The software was developed using Python 3.6; the PyQt Integrated Development Environment (Riverbank Computer Limited, Dorchester, United Kingdom) was used to design a graphical user interface. The BeagleBone Black board, running Debian version 8.6, was used to implement the software. The analysis was divided into three steps: in the first one, an outlier and inlier analysis was performed to remove unwanted data; in the second one, the semivariogram was generated, and the variable and standard deviation map was produced by performing ordinary kriging; and in the last one, a cluster analysis was performed to create management classes using a fuzzy k-means algorithm. The graphical user interface showed the variable map and the variable classes map. To test the developed software, soybean yield data that was collected in a 31.6-ha field were used. The developed software was shown to be efficient at performing the spatial variability of soybean yields. The comparison of the generated maps shows the importance of filtering the data before performing the analysis. The developed software is available at the GitHub website.
Spatial variability in nutritional status of arabic coffee based on dris index
(Revista Ceres, 2011-02) Silva, Samuel de Assis; Lima, Julião Soares de Souza; Queiroz, Daniel Marçal de
The combined use of precision agriculture and the Diagnosis and Recommendation Integrated System (DRIS) allows the spatial monitoring of coffee nutrient balance to provide more balanced and cost-effective fertilizer recommendations. The objective of this work was to evaluate the spatial variability in the nutritional status of two coffee varieties using the Mean Nutritional Balance Index (NBIm) and its relationship with their respective yields. The experiment was conducted in eastern Minas Gerais in two areas, one planted with variety Catucaí and another with variety Catuaí. The NBIm of the two varieties and their yields were analyzed through geostatistics and, based on the models and parameters of the variograms, were interpolated to obtain their spatial distribution in the studied areas. Variety Catucai, with grater spatial variability, was more nutritional unbalanced than variety Catuai, and consequently produced lower yields. Excess of Fe and Mn makes these elements limiting yield factors.

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