Comportamento espectral da soja e predição de produtividade com uso do NDVI

Abstract

O uso de imagens de sensoriamento remoto possibilita a estimativa da produtividade da cultura da soja através de índices de vegetação, sendo um dos mais utilizados o NDVI. O objetivo foi determinar o comportamento do NDVI durante o ciclo de desenvolvimento da soja, sua correlação com a produtividade e estimar através de regressões lineares a produtividade de grãos. Os dados foram obtidos em Dom Pedrito-RS da safra agrícola 2021/2022, em área de 18.44 ha. Foram selecionadas dezesseis imagens durante o ciclo de cultivo da soja de satélites da constelação Planet com cálculos de NDVI para cada imagem, além da extração de dados de produtividade de grãos de monitor Gen4 Command Center 4600 da John Deere. Uma malha amostral de 262 polígonos com área de 900 m2 cada foi utilizada para extração da produtividade e NDVI utilizando o software QGIS Białowieża, versão 3.22.14 e exportados em formato .XLS para análise em planilhas. Os dados de produtividade foram agrupados em 5 (cinco) classes de acordo com a porcentagem em relação a produtividade média, cerca de 3,15 toneladas por hectare: < 85% da média; 85 a 95% da média; 95 a 105% da média, 105 a 115% da média e > 115% da média. Metade dos dados amostrais (131 polígonos) foram utilizados para análise de correlação e regressões lineares simples quando as correlações fossem fortes e significativas e a outra metade para validação dos modelos gerados. A validação dos modelos foi realizada pela raiz quadrada do erro quadrado médio (RMSE) e a raiz quadrada do erro quadrado médio normalizado (nRMSE) e o coeficiente de determinação (R2). Os resultados demonstraram que o NDVI possui comportamento exponencial da semeadura a colheita da soja com maiores valores encontrados próximos aos 92 DAS (dias após semeadura). NDVI dos 68 aos 80 DAS (Dias Após Semeadura) e dos 120 a 126 DAS produziram correlação na média de 0,96 com a produtividade da soja. Os modelos gerados aos 80, 120 e 126 DAS permitiram estimar a produtividade de soja via NDVI com erro médio de ± 167,51 kg ha-1 sendo que o NDVI pode prever com antecedência de 70 dias da colheita e precisão de ± 246,17 kg ha-1 a produtividade em soja para o talhão estudado. Conclui-se que o NDVI pode ser utilizado para estimar a produtividade da soja.