Monitoramento do crescimento da macaúba utilizando imagens aéreas

Abstract

O cenário energético mundial tem apontado a importância de fontes renováveis. Portanto, as culturas bioenergéticas têm sido cada vez mais investigadas. A crescente demanda no cenário mundial por fontes de energia renovável vêm fazendo com que as culturas bioenergéticas sejam cada vez mais investigadas. No Brasil, a macaúba tem se destacado pela elevada produtividade e adaptabilidade no território. Sabe-se que, a variabilidade genética, a morfologia e os fatores ambientais interferem diretamente na produtividade das culturas. Conhecer a interação dessas variáveis com o ambiente de cultivo pode melhorar a eficiência da exploração. A macaúba apresenta desenvolvimento inicial lento e características morfológicas difíceis de serem mensuradas, como porte da planta, a área ocupada pelo dossel, e outras. Nesse sentido, estudos acerca do desenvolvimento da cultura utilizando técnicas de sensoriamento remoto poderia contribuir para melhorar o entendimento da fisiologia da cultura. O objetivo deste trabalho foi detectar correspondências morfológicas e fenológicas da macaúba com as características físico-químicas do solo e com a composição química das plantas, utilizando o sensoriamento remoto e análises de imagens digitais. A caracterização do desenvolvimento foi realizada utilizando plantas com um, dois e quatro anos de idade, pertencentes ao banco de germoplasma de macaúba da Universidade Federal de Viçosa. Os estudos utilizaram para cada idade, cinco famílias (plantas de mesma origem) contendo de três a cinco indivíduos. Por meio de análises físico-químicas do solo, de análises foliares e da determinação das variações morfológicas, investigaram-se as relações em três diferentes idades. Todas as avaliações foram realizadas em três épocas distintas - Tempo 0 (início), Tempo 5 (após cinco meses) e Tempo 9 (após nove meses). Ao final do estudo avaliou-se a correspondência morfológica da cultura com a primeira produção de frutos. Utilizou-se a correlação linear de Pearson para a análise dos resultados. Os resultados relativos à área ocupada pelo dossel das plantas permitiram caracterizar o perfil de crescimento em diferentes idades, em especial o período adaptativo da cultura. Plantas com um e quatro anos de idade apresentaram relações mais específicas com as características químicas do solo sobre o desenvolvimento em dossel que plantas de dois anos. Os resultados indicaram que a macaúba apresentou sensibilidade à densidade do solo apenas para plantas em estádio inicial de desenvolvimento (um ano de idade); o desenvolvimento do dossel das plantas com idade acima de quatro anos foi fortemente influenciado pelos macroelementos K e P e pelos microelementos Mn e Zn; a idade das plantas influenciou a composição química das folhas; plantas com idade superior a quatro anos apresentaram menores teores de P e K nas folhas; o teor de P foliar não apresentou um padrão de influência sobre o desenvolvimento de plantas com idade superior a quatro anos. Observou-se também que o período de adaptação da macaúba (idade próxima a um ano) não foi adequado para realizar inferências agronômicas e que as variáveis alométricas - altura e área ocupada pelo dossel foram fortemente correlacionadas com a idade da macaúba. A diferenciação morfológica do dossel da macaúba tendeu a reduzir após o início da frutificação apontando a variabilidade genética bem como o estádio fenológico como fatores que interferiram diretamente nas correlações entre variáveis morfológicas e a produção da cultura.

The global energy scenario has pointed out the importance of renewable sources. Therefore, bioenergy crops have been increasingly investigated. In Brazil, macaw palm has been highlighted by high productivity and adaptability. It is known that genetic variability, morphology and environmental factors directly affect crop yield. Understanding the interaction of these variables with the growing environment can optimize the exploration. The macaw palm shows slow initial growth and morphological characteristics that are difficult to be measured, such as plant size, the area occupied by the canopy, among others. In this sense, studies about crop development using remote sensing techniques could assist the understanding of crop's physiology. The aim of this study was to detect morphological and phenological correspondence of macaw with physico-chemical characteristics of the soil and the chemical composition of plants, using remote sensing and digital images analysis. The development characterization of macaw palm was performed using plants of, one, two and four years old, belonging to the germplasm bank of Federal University of Viçosa. In this study were used for each age, five families (plants from the same origin) containing three to five plants. It was used physico-chemical analysis of soil, foliar analysis and determination of morphological changes, to investigate the relationships at three different ages. All assessments were performed at three different times - Time 0 (start), Time 5 (after five months) and Time 9 (nine months). The correspondence among morphology and the first yield was evaluated at the end of study. It was used Pearson's correlation for the results analysis. The results for the occupied plant canopy area were used to characterize the growth profile in different age groups in the adaptive period of crop. Plants of one to four years of age showed more specific relations with chemical soil characteristics on the plant canopy development than those of two years. The results indicated that macaw palm showed sensitivity to the density of the soil to plants only in the initial stage of development (one year-old); the development of plant canopy over the age of four years was strongly influenced by macro-elements K and P and the micro-elements Mn and Zn; plant age influences the chemical composition of the sheet; plants older than four years had lower levels of P and K in the leaves; the content of P in leafs does not present an influence pattern on the plants development at the age of four years. It was also observed that the adjustment period (age close to one year) is not suitable to perform agronomic's inferences and the morfological variables - height and canopy area are strongly correlated with the macaw palm's age. The morphological differentiation of macaw's canopy tended to decrease after the onset of fruiting, pointing to the genetic variability and phenological stage as factors that directly affect the correlations between morphological variables and the crop yield.