Vamos conhecer? Monitoramento com NDVI: vale a pena?

22/10/2021 Carla Paixão POR: Profa. Dra. Carla Segatto Strini Paixão Voltarelli

O Índice de vegetação normalizada (NDVI) está em alta, muitas empresas utilizando para consultorias, monitoramento e tomadas de decisão.

Mas, será que vale a pena? Saber o que está acontecendo no campo mesmo sem estar na fazenda? Quando bem aplicado e interpretado, esse é um dos benefícios do monitoramento por NDVI. A tecnologia digital permite acompanhar em tempo real. Além disso, ela também monitora processos fundamentais para o produtor, como os fatores climáticos e até a saúde da lavoura.

Quer um exemplo?

Esse trabalho foi realizado em área agrícola situada no município de Taquarituba-SP, com a variedade de soja

MONSOY 6410 semeada no dia 21/10/2020. A obtenção das imagens do satélite Sentinel-2, por meio da plataforma Earth Explorer – USGA), em três estádios reprodutivos diferentes: R2 - pleno florescimento (10/12/2020), R4 – formação completa das vagens (04/01/2021), R6 – granação completa (03/02/2021) e R8 maturação fisiológica (23/02/2021), e para cada um desses foi calculado o NDVI.

Vamos lá!

Em R2 - florescimento pleno (Figura 1) as linhas não estão totalmente fechadas, e é possível constatar falhas marcadas em vermelho. Após envio desta imagem ao produtor, o mesmo foi verificar o ocorrido a campo e constatou que animais haviam entrado na área e atacaram as plantas de soja. Na época que fizemos o trabalho não deu para replantar, mas extrapolando isso para outra cultura ou outra época dará ao esse produtor uma possibilidade de tomada de decisão contra essa situação.


Figura 1. Monitoramento do índice de vegetação normalizada (NDVI) por imagem do satélite Sentinel – 2 no estádio fenológico de florescimento pleno (R2) da soja.

Também são observadas manchas em amarelo no meio das linhas, identificadas pelas setas azuis. Nessas condições, são evidenciados a ação forte de enxurradas e um dano em um dos terraços. Esse monitoramento já permitiu uma tomada de decisão imediata para redimensionamento dos mesmos.

Já na Figura 2 tem o estádio R4, ou seja, as vagens estão formadas e percebe-se um aumento de 10,12% no valor da média do NDVI e uma redução de 44% no coeficiente de variação, possivelmente pelo aumento da biomassa após o início do florescimento, ou seja, a maioria das plantas vegetou, cresceu e está apresentando mais verdes no diagnóstico por NDVI. Além disso, há um fechamento maior das linhas, mas ainda se encontram alguns pontos de verde não tão intensos, possivelmente pela ação da enxurrada no mês anterior.


Figura 2. Monitoramento do índice de vegetação normalizada (NDVI) por imagem do satélite Sentinel – 2 no estádio fenológico de formação completa das vagens (R4) da soja.

O estádio R6 caracteriza-se como a fase final de enchimento de grãos, ou seja, as vagens ainda possuem grãos verdes, porém com suas cavidades completamente preenchidas, é o que melhor representa a estimativa da produtividade da cultura da soja. O coeficiente de variação, nessa etapa, foi o menor encontrado entre os outros estádios fenológicos (2,8%) e a média de NDVI resultou no valor de 0,88, resultando em um mapeamento mais uniformemente verde, como mostra a Figura 4. O que se consegue interpretar com esse mapa abaixo? Identifica a pouca variação entre os tons de verde? Há também um melhor fechamento da linha, principalmente na area não afetada pela erosão.


Figura 3. Monitoramento do índice de vegetação normalizada (NDVI) por imagem do satélite Sentinel – 2 no estádio fenológico de granação total (R6) da soja.

A redução nos valores médios de NDVI, no estádio R8, ocorreu devido ao amarelecimento das folhas e vagens. Isso pode ser evidenciado pela média 0,53 e o coeficiente de variação 12,04% (o maior entre todos os outros estádios). Associado a isso, os valores elevados do erro médio relativo podem ser explicados pela maior diferença de amplitude, portanto, maior variação nas faixas de cores, como mostra a Figura 4.
Esse é um dos meus mapas preferidos, pois por meio dele dá para identificar o caminhamento para o ponto de colheita da soja e prever o uso ou não de um dessecante. Podemos observar que não temos um amarelecimento uniforme, as áreas em vermelho já estão quase na umidade adequada, enquanto a área ainda verde está com grande parte da massa vegetal úmida. Para o monitoramento, repete-se esse mapa durante 5 dias para ver o andamento e foi determinado o uso de dessecante na área demarcada.


Figura 4. Monitoramento do índice de vegetação normalizada (NDVI) por imagem do satélite Sentinel – 2 no estádio fenológico de maturação fisiológica (R8) da soja.

CONSIDERAÇÕES FINAIS

É importante monitorar os índices de vegetação de maneira contínua para obter um diagnóstico confiável sobre a saúde da lavoura e acompanhar a evolução da safra. Além disso, os resultados deste monitoramento precisam ser comparados com as atividades de manejo realizadas durante o mesmo período.
Só assim é possível usar as imagens de satélite para entender o que deu certo ou errado no cultivo e optar por aplicações mais eficientes no futuro. Neste sentido, soluções de NDVI integradas à gestão rural facilitam a sua vida, pois as análises podem ser feitas de forma contextualizada e sincronizada com o funcionamento da fazenda.
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Observação: Trabalho realizado pela aluna Júlia de Melo Moreira, com minha orientação para o Programa de Iniciação Cientifica FACENS.