MARISA SILVEIRA ALMEIDA RENAUD FAULIN 1 ; EDIR GILBERTO NISCZAK 2 ; LEONARDO TRIGOLO PLIXO 3 ; GUSTAVO DI CHIACCHIO FAULIN 4

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1 Avaliação de incidência de Spodoptera frugiperdana cultura do milho por meio de imagens a baixa altura The impact assessment Spodoptera frugiperda culture of corn in imagemean to low height MARISA SILVEIRA ALMEIDA RENAUD FAULIN 1 ; EDIR GILBERTO NISCZAK 2 ; LEONARDO TRIGOLO PLIXO 3 ; GUSTAVO DI CHIACCHIO FAULIN 4 1 Docente em Mecanização em Agricultura de Precisão na FATEC Pompéia Shunji Nishimura ; 2 Discente em Mecanização em Agricultura de Precisão na FATEC Pompéia Shunji Nishimura ; 3 Promotor Técnico Pleno AGCO; 4 Docente em Mecanização em Agricultura de Precisão na FATEC Pompéia Shunji Nishimura. msarenaud@outlook.com RESUMO O monitoramento de lagartas Spodoptera frugiperda na cultura do milho é realizado manualmente a campo, com a avaliação visual de presença ou ausência da praga, para determinar o nível de dano econômico. Assim o método de amostragem é muito importante para a correta avaliação da praga. O objetivo do presente trabalho foi averiguar a quantificação de lagartas presentes no campo com imagens realizadas a baixa altura simulando o VANT (veículo aéreo não tripulado), para avaliação da incidência de Spodoptera frugiperda na cultura do milho. Para isso a coleta da imagem foi realizada pontualmente, o que possibilitou o monitoramento de maior número de plantas em relação ao monitoramento convencional e mostrou grande semelhança nos resultados obtidos por meio da visualização de imagens nas amostragens em relação ao levantamento tradicional, por presença e ausência de lesões. Os resultados indicam que é possível utilizar o método para o monitoramento por meio de imagens geradas em baixa altura. Palavras-chave: Monitoramento. Sensoriamento remoto. VANT, Lagarta do Cartucho. 248

2 INTRODUÇÃO Dentre o complexo de pragas que ataca a cultura do milho considera-se a lagarta-docartucho Spodoptera frugiperda (J. E. Smith, 19) (Lepidoptera: Noctuidae) a mais voraz já que esta ataca as plantas desde a fase vegetativa até a reprodutiva, sempre atingindo o nível de dano econômico (CRUZ, 1999; AFONSO; BARCELOS, 212). Uma solução prática, rápida e eficaz de melhorar o monitoramento do índice de pragas na área é o Levantamento Binominal (presença-ausência). Devido ás dificuldades de quantificar a presença de pragas, a avaliação binominal vem ocupando espaço importante dentre as práticas de monitoramento (WILSON; ROOM, 1983). Atualmente observa-se uma maior necessidade na qualidade de obtenção de dados para monitoramento. Nesse sentido, imagens georreferenciadas geradas com a utilização de VANTs são ferramentas utilizadas na agricultura de precisão e que auxiliam na tomada de decisão. Neste contexto pragas, doenças e infestações por plantas daninhas podem ser monitorados, mas precisam ser desenvolvidos métodos diretos para a mensuração e espacialização de tais fenômenos (ARAÚJO, 213). O objetivo do trabalho foi verificar se com o uso de imagens geradas a baixa altura simulando o uso do VANT foi possível determinar a incidência da lagarta Spodoptera frugiperda e nível de dano foliar. MATERIAIS E MÉTODOS A obtenção dos dados experimentais foi realizada em uma área no município de Salto Grande SP, com coordenadas médias 22 51'23.5"S 49 5'45.81"O. O tamanho da unidade experimental foi de 1 hectare, sendo uma propriedade de produção comercial de milho safrinha com densidade de semeadura de 2,8 plantas por metro linear, espaçamento entre linhas de,45 metros totalizando uma população de 62. plantas ha - ¹, fazendo parte da área de refúgio, onde o milho é convencional. Primeiramente foi delimitada a área através do software Google Earth Pro onde foram determinados aleatoriamente dentro da área experimental, foram delimitados os blocos com 2 metros de comprimento e 6 linhas (,45m) de largura dentro de cada bloco foram sorteadas 249

3 e marcadas 2 plantas aleatoriamente com estacas identificadas com o número de cada planta analisada. O experimento foi conduzido em blocos ao acaso, com cinco repetições. Foram avaliados três estádios fenológicos V3, V5 e V (MAGALHÃES, 22), com espaço temporal de dias entre as capturas das imagens (Figura 1), sendo realizadas nas datas 2/3; 2/3 e 3/4/216. As coletas foram feitas observando-se a presença ou ausência de lagartas e danos da praga na planta. Figura 1 Imagens capturadas por VANT. Espaço temporal de dias. Devido o equipamento não possuir GNSS (Global Navigation Satellite System), mesmo que tivesse teria os problemas de deslocamento que é a margem de erro do sistema, também pela dificuldade de focalizar a planta, houve a necessidade construir uma estrutura de madeira com 2,2 metros de altura (Figura 2), onde o Vant ficou posicionado na parte superior da estrutura e na parte inferior fixado o equipamento fotográfico, para padronizar as imagens com mesma altura em todas as amostragens e diminuir a deformação e a distorção quando realizado a avaliação técnica da planta marcada. 25

4 Figura 2 Desenho esquemático da estrutura utilizada para obtenção das imagens. Parte superior: VANT. Parte inferior: câmera. O equipamento utilizado para capturar as imagens foi um ASUS Zenfone, com câmera de 13 Megapixels, lente de 3,8 mm equipado com um sensor Toshiba T4K3 (1/3."), 1.12µm por pixel que geram 4.96 x 3.2 pixels. O VANT utilizado foi um quadricóptero modular, Drone X5C, canais R/C. Função 4 canais com deslocamento lateral e giro de 36 constituído por um frame de polietileno, Frequência 2,4 Ghz, bateria 3, V 5 mahli-po. Com a planta definida e marcada, foi realizada a captura da imagem utilizando a estrutura de suporte (Figura 2), em que o equipamento fotográfico foi posicionado na extremidade inferior do VANT, com o temporizador de dez segundos ativado e com os motores do VANT em potência máxima sobre o ponto, buscando o maior deslocamento de ar possível no momento da captura simulando o sobrevoo normal do equipamento. Após a captura da imagem foi realizada uma avaliação visual de cada planta fotografada, em que os mesmos critérios de avaliação foram utilizados posteriormente para a avaliação da imagem a fim de comparar os dois métodos. Os critérios para as avaliações de danos causados por lagartas em ambos os métodos avaliador e imagem gerada por VANT, foram realizados planta a planta utilizando como referência de avaliação a escala visual de danos, Escala de Davis com notas de a 9, onde corresponde a ausência do dano e 9 corresponde a cartuchos e folhas expandidas quase totalmente destruídos. 251

5 Os dados tabulados foram demonstrados em gráficos de forma a comparar os resultados encontrados nas plantas, inicialmente às quantidades totais de presença de lagartas foram expressas sem levar em consideração o nível de dano, que é expresso na escala Davis. Posteriormente nas avaliações comparativas de determinação de nível dano foram avaliadas as injúrias causadas pela lagarta Spodoptera frugiperda, em que uma planta atacada, apenas foi considerada quando a lesão foliar apresentasse características que a enquadrasse, no mínimo, em nota 3 dentro da escala Davis. Nos resultados das avaliações as notas a partir de 3 foram consideradas como plantas com possível potencial produtivo prejudicado e sendo também o momento de controle da lagarta Spodoptera frugiperda pois a quantidade de indivíduos a partir desse dado são calculados em porcentagem para determinar o nível de dano econômico, e o momento de intervenção sobre a população de insetos (CRUZ; TURPIN,1982). RESULTADOS E DISCUSSÃO Os dados obtidos na primeira avaliação onde as plantas possuíam apenas três folhas verdadeiras, constatou poucos casos com injúrias causados pelo ataque da lagarta Spodoptera frugiperda, e também pelo próprio comportamento da praga que segundo Carvalho (19 citado por SILOTO 22), com a chegada dos primeiros indivíduos adultos na área não existe dano devido a população ser pequena, aumentando rapidamente em seguida até atingir o tamanho máximo, e permanecendo assim até próximo do final do ciclo da cultura. Ainda na primeira avaliação, com relação à quantificação do avaliador existe apenas a presença de duas plantas atacadas, porém esta injúria não atingiu nota 3. Na avaliação da imagem coletada, pôde-se observar que em virtude do pequeno porte das plantas (V3) e a pouca qualidade da imagem gerada, a identificação das pequenas injúrias (abaixo de nota 3) foram dificultadas. Assim devido essas limitações algumas plantas não foram contabilizadas com danos. Observou-se nessa situação que a forma proposta de amostragem por imagem apresentou 98 acertos das 1 plantas avaliadas em presença ou ausência quando comparado com a quantificação do avaliador, e o mesmo número de acertos quando se tem um dano mínimo estipulado (Nota 3), mesmo quando a planta era pequena e a população de praga era baixa. 252

6 Quantidade de Lagartas 1º Encontro Internacional de Ciências Agrárias e Tecnológicas Os resultados da segunda avaliação (Figura 3) de imagens mostraram que, houve 2 plantas atacadas na quantificação do avaliador e 12 plantas com danos mínimos estipulados a partir de nota 3 na escala Davis. A avaliação das imagens obteve um resultado satisfatório, onde apenas 4 plantas atacadas não foram detectadas e ao analisar os resultados dessa diferença entre a quantidade do avaliador e a detectada pela imagem, verifica-se que isso se deve ao tamanho das injúrias presentes na planta, pois neste caso a nota 3 não foi aplicada como base para análise. Quando comparado à quantificação do avaliador e à avaliação das imagens, buscando danos classificados no mínimo como nota 3, temos resultados com 1% de igualdade. Isso ocorreu, por que os danos em nota 3 ou acima são mais facilmente detectados pela imagem, pois o tamanho das injúrias facilita a identificação das mesmas, de forma a possibilitar uma análise a partir de imagens. Figura 3 Injúrias causadas por S. frugiperda em plantas de milho. Por meio de segunda avaliação Avaliador Imagem Avaliador N3 Imagem N3 BL I BL II BL III BL IV BL V Blocos Ao observar os resultados da terceira avaliação (Figura 4), verificou-se que houve 14 plantas atacadas na quantificação do avaliador e 8 plantas atacadas com nota 3. Observou-se também que houve uma diminuição na quantidade de plantas atacadas da segunda para a terceira coleta, isso ocorreu provavelmente devido ao controle químico realizado um dia após a segunda tomada de imagens, o que diminuiu a população de lagartas. Quando comparados os resultados das avaliações das imagens com o avaliador observou-se que a quantidade de plantas atacadas foi maior nas imagens. Isso pode ter ocorrido, pois nessa terceira avaliação, 253

7 Quantidade de Lagartas 1º Encontro Internacional de Ciências Agrárias e Tecnológicas os danos presentes nas folhas inferiores ficaram aparente nas imagens devido o crescimento das folhas. Dessa maneira as imagens não identificaram apenas uma planta quando comparado com valores do avaliador na escala. Quando comparado os resultados de dano (nota 3) da 3 coleta, observou-se diferença de apenas uma planta para Imagem em relação ao Avaliador. Figura 4 Injúrias causadas por S. frugiperda em plantas de milho. Por meio de terceira avaliação BL I BL II BL III BL IV BL V Blocos Avaliador Imagem Avaliador N3 Imagem N3 O uso de imagens geradas por VANT a baixa altura, demonstrou confiabilidade nos seus resultados, desde que seguido os padrões de avaliações técnicas. Pois, pôde-se verificar que a partir da nota 3 na escala Davis, houve similaridade nas quantificações de lagartas no terceiro estádio fenológico V3, igualdade em V5 e apenas uma a menos em V. As imagens podem além do monitoramento, serem utilizadas para outras análises no processo produtivo como verificação de plantas daninhas e distribuição espacial de plantas, entre outros. Entretanto, o intuito principal foi verificar a possibilidade de poder intervir durante o ciclo da cultura com rapidez e maior precisão nos dados coletados e analisados. Já que quando 2% das plantas com 3 dias estiverem atacadas, o inseto deve ser controlado. Para plantas entre 4 e 6 dias, a porcentagem de plantas atacadas é de 1% (GRÜTZMACHER et al.,2). Verificou-se na Figura 5 que os resultados totais das coletas em relação à forma de amostragem proposta no trabalho se mostram similares a atuação do avaliador, assim o uso de 254

8 PLantas com lagartas 1º Encontro Internacional de Ciências Agrárias e Tecnológicas imagens a baixa altura poderia auxiliar no processo de gerenciamento do manejo da cultura e também no controle da qualidade das amostragens. Figura 5 Levantamentos nas coletas. Avaliador e Imagem com nota 3 na escala Davis e Total de plantas atacadas.*coleta I: V3; *Coleta II: V5; * Coleta III: V Avaliador 1 8 Imagem 5 2 Coleta I Coleta II Coleta III Coleta I Coleta II Coleta III Nota 3 escala Davis Total plantas atacadas O método de análise de imagens realizadas a baixa altitude quando comparado com o método tradicional de levantamento, demonstrou através da realização do teste de Tukey que não à correlação, não havendo diferenças estatísticas a 1%. CONCLUSÃO Avalição de lagarta do cartucho Spodoptera frugiperda, nas épocas amostradas, principalmente para injúrias com notas a partir de 3 na escala Davis mostrou-se eficiente quando realizado com imagens a baixa altura. REFERÊNCIAS AFONSO R. P. S.; BARCELOS, H. T. Bioecologia e controle de Spodoptera frugiperda em milho. Pelotas: Embrapa Clima Temperado; Embrapa Informação Tecnológica, 212. p (Embrapa Clima Temperado. Milho. Documentos 344). 255

9 ARAÚJO, J. C. de. Determinação de zonas de manejo e estimativa da produtividade de culturas de grão por meio de videografia aérea digital multiespectral. Piracicaba-SP, 11p CRUZ, I. Lagarta-do-cartucho: enfrente o principal inimigo do milho. Cultivar, Pelotas, n.1, p.16-18, CRUZ, I.; TURPIN,F.T. Efeito da Spodoptera frugiperda em diferentes estágios da cultura do milho. Pesquisa Agropecuária Brasileira, Brasília, v. 1, n. 3, p , GRÜTZMACHER, A. D.; MARTINS, J. F. S.; CUNHA, U. S. Insetos-pragas das culturas do milho e sorgo no agroecossistema de várzea. In: PARFITT, J. M. B. Produção de milho e sorgo em várzea. Pelotas: Embrapa Clima Temperado, 2, p MAGALHÃES, P. C.; DURÃES, F. O. M.; CARNEIRO, N. P.; PAIVA, E. Fisiologia do milho. Sete Lagoas: EMBRAPA-CNPMS, p. (EMBRAPA-CNPMS. Circular Técnica, 22). SILOTO, R.C. 22. Danos e biologia de Spodoptera frugiperda (J.E. Smith, 19) (Lepidoptera: Noctuidae) em genótipos de milho. 22, 92_93 p. Dissertação (Mestradoementomologia) Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz, Universidade de São Paulo, Piracicaba. WILSON, L.T. & P.M. ROOM Clumpingpatterns of fruit and arthropods in cotton with implications for binomial sampling.environ. Entomol. 12: