Estudos de caso

Detetar doenças mais cedo: a importância da banda vermelha

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Share | 02/05/2018

Quando utilizada em índices de vegetação como o NDRE ou os Mapas de Clorofila, a banda vermelha é altamente eficaz para destacar a doença mais cedo. Muitas vezes, se a doença for predominante numa cultura, pode ser vista nos índices baseados na borda vermelha antes de se tornar visível no NDVI. Esta deteção precoce ajuda os utilizadores a detetar as doenças mais cedo e a agir mais rapidamente para impedir a sua propagação.

Para melhor o demonstrar, incluímos um conjunto de dados e detalhes do projeto gentilmente cedidos pelo investigador do Estado do Kansas, Dr. Ray Asebedo. O Dr. Asebedo utilizou a câmara RedEdge da série MicaSense para identificar doenças num campo de trigo de inverno antes de estas serem visíveis no NDVI.

Detetar doenças mais cedo com a banda de borda vermelha

Dr. Antonio Ray Asebedo, Professor Assistente de Agricultura de Precisão na Kansas State University (KSU), conduz um programa de investigação que procura aumentar o rendimento, a eficiência, o lucro e a sustentabilidade da agricultura com a robótica. O Dr. Asebedo e a sua equipa plantaram diferentes variedades de trigo de inverno no outono.

No início da primavera, o Dr. Asebedo e a sua equipa mapearam o campo utilizando um drone equipado com a série RedEdge da MicaSense para verificar o desempenho das variedades de trigo em termos de stress e rendimento.

Depois de voar no terreno, os analistas de imagem analisaram as imagens recolhidas. Ao analisar pela primeira vez os dados nas camadas RGB, NDVI e CIR Composite (todos os índices não baseados em bordos vermelhos), o campo parecia, na sua maioria, homogéneo e saudável. (Ver imagens abaixo)

Trigo RGB
CIR
Compostos de cores RGB (acima) e CIR (abaixo)
NDVI
Índice NDVI

No entanto, ao olhar para o Mapa de Clorofila, a história mudou. A parte centro-sul do campo parecia ser uma secção de variação significativa do teor de clorofila.

Mapa de clorofila
Mapa de clorofila

Intrigado com estas descobertas, o Dr. Asebedo visitou a parte sul do campo para determinar o que estava a causar stress nessa região.

Percorrendo a área afetada, observou estrias amarelas e padrões de mosaico nas folhas, e foi capaz de relacionar estes sintomas com a deficiência de clorofila observada no Mapa de Clorofila. Com estas observações, foi capaz de determinar que a zona problemática estava infetada com mosaico das estrias do trigo.

O mosaico das estrias do trigo é um vírus propagado pelos ácaros do trigo. Encontra-se frequentemente no trigo voluntário e é transportado pelo vento para os campos vizinhos, causando um impacto significativo no rendimento. Foi observada uma redução de rendimento nas áreas onde o WSMV estava localizado. O Dr. Asebedo utilizou estes dados para demonstrar a importância do controlo do trigo voluntário para reduzir o habitat do ácaro do caracol. Esta prática de gestão ajudará os agricultores a mitigar o risco de infecções virais redutoras de rendimento provocadas por ácaros e pulgões.

Campo afetado pelo mosaico das estrias do trigo
Folha afetada pelo mosaico das estrias do trigo
Folhas de trigo com padrões amarelos, sintomáticas de uma infeção por mosaico das estrias do trigo

Conclusão

Tal como acontece com a maioria das doenças transmitidas por ácaros, a deteção precoce é crucial. Para o conseguir, o sensor é fundamental. O ensaio de trigo do Dr. Asebedo é um dos muitos exemplos de como a câmara RedEdge da série MicaSense permite a deteção precoce de doenças. Este local de ensaio foi examinado regularmente pela equipa da Asebedo, mas a doença permaneceu invisível até ser destacada pelo Mapa de Clorofila (um índice baseado na borda vermelha).

Para muitos tipos de stress das culturas, como a água, o azoto e as doenças fúngicas, a deteção precoce e a resposta rápida são fundamentais para evitar a perda de rendimento e manter o potencial máximo. Um sensor sem a banda vermelha pode ainda assim permitir a deteção de stress e doenças, mas pode ser depois de haver uma hipótese de recuperar o potencial de rendimento, o que resultaria numa redução do lucro por acre.

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