Estande e NDVI da cultura da soja em sistema de rotações de cultura*


Autores:

Erich Liborio de Paiva¹, Erik Araujo Barreto¹, Jorge Wilson Cortez², Luiz Carlos Ferreira de Souza²

Publicado em: 31/07/2023

Introdução

A soja integra o conjunto de culturas agrícolas com maior relevância no mercado nacional e mundial, essa oleaginosa é o quarto grão mais produzido e consumido em escala global, ficando atrás apenas de culturas como o arroz, trigo e milho (HIRAKURI e LAZAROTTO, 2014)
Ao se falar de desempenho da semeadora em sistema plantio direto (SPD) é importante salientar que as plântulas anteriores devem estar em estado de decomposição avançado com baixo teor de água, para diminuir sua resistência ao corte. Vale destacar que os mecanismos sulcadores tais como o disco duplo e a haste sulcadora que realizarão o corte da cobertura vegetal, devem ser bem manejados para garantir uma melhor qualidade de semeadura e consequentemente maior potencial produtivo (DE CÓL, 2017).


Na agricultura, uma das principais aplicações do sensoriamento remoto é a análise da vegetação com base nos parâmetros de radiação, sendo possível determinar qualidade e quantidade de uma determinada cultura sob uma área, tal como identificação de pragas, déficit hídrico e estágio de desenvolvimento da cultura (IBRAHIN, 2014). São vários os tipos de índices que podem ser utilizados no monitoramento da vegetação ou cultura implantada, um dos mais utilizados é o NDVI (Índice de Vegetação por Diferença Normalizada), obtido através da razão entre a diferença e a soma das reflectâncias no infravermelho próximo e no vermelho (ROUSE et al., 1973 apud CORDEIRO et al., 2017).
O NDVI pode ser avaliado por intermédio da interpretação de imagens fornecidas por sensores remotos, neste caso por dados coletados em diferentes datas, que possibilitam analisar a variação da área verde em um determinado período de tempo (ZANZARINI et al., 2013).
Nesta situação, se faz necessário avaliar a deposição longitudinal de sementes de uma semeadora-adubadora pneumática trabalhando em áreas com diferentes rotações de culturas antecessoras.
Portanto, objetivou-se avaliar a influência da cobertura vegetal de diferentes culturas antecessoras na distribuição longitudinal do cultivo da soja, implantada na região de Dourados – MS sob o sistema de plantio direto com rotação de culturas.

    
Material e Métodos

O trabalho foi conduzido na FAECA – Fazenda Experimental de Ciências Agrárias da Universidade Federal da Grande Dourados – UFGD no município de Dourados, MS. O local situa-se em latitude de 22º14’S, longitude de 54 º59’W e altitude de 434 m. O clima é do tipo Cwa, segundo a classificação de Köppen. O solo da área é um Latossolo Vermelho distroférrico com textura argilosa, com 59% de argila na camada de 0-20 cm.
Durante a fase inicial de condução do experimento, verificou-se, entre outubro e janeiro de 2023, os dados meteorológicos (Figura 2).
O sistema de rotação foi implantado no delineamento em blocos ao acaso com quatro repetições e 26 sistemas de rotações. Para o experimento foi avaliado apenas as repetições/blocos 1, 2 e 3 e as parcelas que continham apenas soja (Tabela 1). Desse modo, o delineamento ficou com:  17 tratamentos e 3 repetições, totalizando 51 parcelas, com 3 replicações por parcela (Tabela 1). As parcelas tiveram o tamanho de 15 x 35 m.
Na Tabela 2, pode-se verificar a sequência de rotações utilizadas no outono/inverno de 2022 e as parcelas com a soja, safra 2022/2023.


Na semeadura foi utilizado um trator 4x2 TDA, com 67,71 kW (92 cv) de potência nominal no motor a uma rotação de 2400 rpm, com pneus dianteiros 7.50-18 e traseiros 18.4-34, e massa de 3.400 kg. A semeadora-adubadora utilizada contém um sistema pneumático de distribuição, e haste sulcadora para adubo, espaçados de 0,45 m, com 7 linhas e dosador de adubo tipo helicoide e rodas duplas anguladas (V) para compactação. A semeadura da soja ocorreu no dia 12/10/2022 na profundidade de 0,05 m e a emergência ocorreu a partir de 17/10/2022. Foi utilizada a variedade BRS 1061 IPRO, que para a região sul do estado, até 600 m de altitude sugere população de 14 a 16 plantas finais por metro. Foi aplicado na semeadura 180 kg ha-¹ de 04-30-30 (Nitrogênio-Fósforo-Potássio).
A coleta de dados a campo ocorreu nos dias 01 e 03 de novembro de 2022. Com auxílio de uma trena, foi contabilizado o número de plântulas de soja emergidas em dois metros consecutivos de três fileiras por parcela.
Para a avaliação de distribuição longitudinal ou uniformidade de espaçamentos entre plântulas foi utilizada uma trena para medir a distância entre plantas em dois metros consecutivos de três fileiras por parcela. A porcentagem de espaçamentos normais, falhos e duplos foram obtidas de acordo com as normas da ABNT (1984) e Kurachi et al.
(1989), considerando-se porcentagens de espaçamentos: “duplos” (D): <0,5 vez o Xref (espaçamento de referência), normais” (A): 0,5<Xref.< 1,5, e “falhos” (F): > 1,5  o Xref, em que Xref é o valor de espaçamento de referência. Após a emergência, verificaram-se na área média de 8,59 sementes de soja por metro, o que resultou em Xref. de 11,64 cm. Ou seja, valores menores que 5,82 cm foram considerados duplos e valores de espaçamentos acima de 17,46 cm foram considerados falhos.
As imagens orbitais para a determinação do índice de vegetação (IV) foram obtidas por meio de plataforma gratuita do instrumento imageador Sentinel-2A, produto L2A. Para a obtenção do NDVI foram utilizadas a banda B4 (Vermelho) com comprimento de onda de 665 nm, e B8 (Infravermelho Próximo) com comprimento de 842 nm. De posse das imagens, com o auxílio do de plataforma livre QGIS (2023) foram realizados os cálculos referente ao índice de vegetação (IV) por diferença normalizada (NDVI), desenvolvido por Rouse et al. (1973).
Inicialmente, os dados foram analisados por meio da estatística descritiva. Foi realizado a análise de variância, e quando significativa a pelo menos a 5% no teste de F foi aplicado o teste de Scott-Knot a 5% de probabilidade para comparação de médias.

 Os dados médios de estande e distribuição longitudinal foram especializados para uma análise visual na área, conforme as parcelas estavam alocadas a campo, para interpretação e identificação de possíveis causas dos resultados. Os dados médios de NDVI foram extraídos da imagem do satélite utilizando o pixel central da parcela e seus dados submetidos à estatística descritiva.

Resultados e discussão

Na Tabela 3 são apresentados os dados da estatística descritiva para número de plantas por metro, espaçamentos normais, falhos e duplos.
Um fator que apresentou, na média, valores baixos, foi o espaçamento normal (Tabela 3), pois uma distribuição adequada para a semeadora pneumática deve ser de 90% regularidade (MIALHE, 1996). A baixa quantidade de espaçamentos normais é reflexo da alta quantidade de falhos e duplos. A baixa regularidade de espaçamento normais pode estar associado à semeadora utilizada, devido a problemas com o vácuo, rotação das engrenagens, mecanismo seletor de limpeza do disco de sementes.


Os valores de coeficientes de variação (CV) conforme Pimentel-Gomes e Garcia (2002), podem ser: baixo, quando inferior a 10%; médio, entre 10 e 20%; alto, quando entre 20 e 30%; e muito alto, quando são superiores a 30%. Para plantas por metro e espaçamento falho, o CV foi médio e alto para espaçamentos duplos e normal (Tabela 3).
Na Tabela 4, pode ser observado o resultado da análise de variância para os dados de plantas por metro e espaçamentos em função das rotações de culturas utilizadas (Tabela 2).
Os valores de coeficientes de variação (CV) conforme Pimentel-Gomes e Garcia (2002), foram médios para plantas por metro e espaçamento falho e CV alto para espaçamento duplo e normal (Tabela 4).
Os dados de espaçamentos normais foram muitos baixos (Tabela 4). Pois, para a classificação do desempenho das semeadoras, Weirich Neto et al. (2015) recomendaram determinar como meta espaçamentos aceitáveis acima de 90%.
Na Figura 3 verifica-se a distribuição espacial dos resultados de plantas por metro como os espaçamentos falho, duplo e normal. Para plantas por metro (Figura 3) verifica-se que as parcelas RI26 (Nabo+aveia+niger+TM) e RI03 (Milho + Braquiária) apresentaram os menores valores e estão localizadas no Bloco I.
Os espaçamentos falhos (Figura 3) e duplos tiveram valores muito elevados. Para falho o menor valor foi encontrado na parcela com sorgo (RI20).
E o menor valor para duplo (Figura 6) foi verificado em RII25 (Spectabilis+Brachiaria+milheto). A porcentagem de espaçamentos normais (Figura 3) não obteve nenhuma parcela acima de 90% (MIALHE, 1996), nem entre 60 e 90% de regularidade, ficando abaixo do recomendado até para semeadores mecânicas.
Na Tabela 5, são apresentados os dados de NDVI em função das rotações de outono inverno e verifica-se efeito significativo nos tratamentos para as datas de 25/10; 19/11; 24/11; 29/11; 04/12; 08/01 e 18/01. A data de 25/10/2022 o tratamento pousio (1), Spectabilis+Brachiaria (25) e Nabo+aveia+niger+TM (26) apresentaram os maiores valores do NDVI, nessa fase a caracterização pelo NDVI está para solo exposto e palhada, uma vez que os valores ficaram entre 0,23 a 0,29.
O NDVI a partir da data de 19/11/2022 começa a expressar o desenvolvimento da cultura e ocorre os mesmos resultados para 24/11; 29/11 e 04/12 em que os menores valores do NDVI ocorreu nos tratamentos pousio (1), milho (2), cártamo (15) e no consórcio Nabo+aveia+niger+TM (26). Os tratamentos compostos por milho, cártamo ou o consórcio resultou no menor desenvolvimento inicial da cultura da soja.
Nas datas de 08/01 e 18/01/2023 os menores valores do NDVI foram para pousio (1), cártamo (15) e Nabo+aveia+niger+TM (26). Mantendo assim, a tendência dos menores valores nas mesmas parcelas.
Nessas datas finais, apenas o milho como rotação de outono/inverno passou para o grupo dos maiores valores do NDVI da soja.
Nas Figura 4, verifica-se os valores do NDVI distribuídos na área do experimento. Fazendo uma relação com os resultados da Tabela 5, pode-se sugerir que os menores valores de NDVI nos tratamentos pousio (1) e Nabo+aveia+niger+TM (26) podem estar relacionados com a posição do mesmo a campo, pois em todos os blocos esses estão na lateral da área. O cártamo entretanto, mesmo estando localizado no centro dos blocos obteve um valor baixo do NDVI da soja.

Conclusões

Não se observou efeito das rotações de culturas utilizadas no outono/inverno para o processo de emergência e estabelecimento da cultura da soja.
O valor da quantidade de espaçamentos normais é muito baixo para uma semeadora pneumática indicando ter havido algum problema durante o processo de semeadura.
O uso do NDVI permite identificar as rotações com menor desenvolvimento vegetativo da soja, sendo que a rotação pousio, cártamo e o consórcio Nabo+aveia+niger+trigo mourisco tiveram os menores valores ao longo do desenvolvimento da cultura.

*Parte do trabalho de conclusão de curso do primeiro e segundo autor.

¹ Graduando em Eng. Agrícola da UFGD, Dourados, MS

² Eng. Agrônomo, Professor Doutor da Universidade Federal da Grande Dourados – UFGD, Dourados/MS.
E-mail: [email protected];
[email protected]

Referências

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS - ABNT (Rio de Janeiro, RJ). Projeto de norma 04:015.06-004: Semeadoras de precisão: Ensaio de laboratório - método de ensaio. São Paulo, 1984. 26 p.

CORDEIRO, A. P. A.; BERLATO, M. A.; FONTANA, D. C.; MELO, R. W. D.; SHIMABUKURO, Y. E.; FIOR, C. S. Regiões homogêneas de vegetação utilizando a variabilidade do NDVI. Ciência Florestal, Santa Maria, v. 27, n. 3, p 883-896, 2017.

DE CÓL, A. C. M. Qualidade de semeadura e produtividade do milho sob palhada de aveia preta dessecada em diferentes épocas e mecanismos sulcadores. 2017. 55 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Pato Branco, 2017.

GUIA CLIMA. Estação UFGD - Dourados/MS. Disponível em: https://clima.cpao.embrapa.br/ Acesso em: 19 de jan. 2023.

HIRAKURI, M. H.; LAZZAROTTO, J. J. O agronegócio da soja nos contextos mundial e brasileiro. Londrina, Embrapa Soja. 2014.

IBRAHIN, F. I. D. Introdução ao geoprocessamento ambiental. Saraiva Educação SA, 2014.

KURACHI, S. A. H.; COSTA, J.A.S.; BERNARDI, J.A.; COELHO, J.L.D.; SILVEIRA, G.M. Avaliação tecnológica de semeadoras e/ou adubadoras: tratamento e dados de ensaios e regularidade de distribuição longitudinal de sementes. Bragantia, Campinas, v.48, n.2, p.249-262, 1989.

MIALHE, L. G. Máquinas agrícolas: ensaios e certificação. Piracicaba, SP: FEALQ, p.722, 1996.

PIMENTEL-GOMES, Frederico e GARCIA, C. H. Estatística aplicada a experimentos agronômicos e florestais: exposição com exemplos e orientações para uso de aplicativos. Piracicaba: FEALQ. 2002.

QGIS.org. QGIS Geographic Information System. QGIS Association. http://www.qgis.org

ROUSE, J. W.; HAAS, R. H.; SCHELL, J. A. DEERING, D. W. Monitoring vegetation systems in the Great Plains with ERTS. In: EARTH RESOURCES TECHNOLOGY SATELLITE SYMPOSIUM, 3., 1973, Washington. Proceedings. Washington: NASA, 1973. p. 309–317.

WEIRICH NETO, P. H.; FORNARI, A. J.; JUSTINO, A.; GARCIA, L. C. Qualidade na semeadura do milho. Engenharia Agrícola, Jaboticabal, v. 35, n. 1, p. 171- 179, 2015.

ZANZARINI, F. V.; PISSARRA, T. C. T.; BRANDÃO, F. J. C.; TEIXEIRA, D. D. B. Correlação espacial do índice de vegetação (NDVI) de imagem Landsat/ETM+ com atributos do solo. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, Campina Grande, v. 17, N. 6, p. 608-614, 2013.