Índice de vegetação em clone de seringueira antes da desfolha natural Vegetation Index in rubber clone before natural defoliation

Transcrição

1 Índice de vegetação em clone de seringueira antes da desfolha natural Vegetation Index in rubber clone before natural defoliation José Carlos Pezzoni Filho 1 ; Lucas Benso 1 ; Edson Luiz Furtado 1 ; Célia Regina Lopes Zimback 2 1 Departamento de Proteção Vegetal, Universidade Estadual Paulista, Botucatu, São Paulo, Brasil, jpezzoni@gmail.com, lucas_benso@hotmail.com, elfurtado@fca.unesp.br 2 Departamento de Solos e Recursos Ambientais, Universidade Estadual Paulista, Botucatu, São Paulo, Brasil, czimback@gmail.com RESUMO O Índice de Vegetação por Diferença Normalizada (NDVI) demonstra o vigor vegetativo apresentado pelas plantas, sendo que para a seringueira pode ser monitorado seu vigor antes da desfolha natural. Desta forma, o presente trabalho avaliou o índice de vegetação do clone RRIM 701, no mês de abril entre os anos de 2005 e 2008, no município de Itiquira, MT, sendo que a idade de plantio influenciou na resposta de vigor detectado pelo NDVI e a maior porcentagem de vigor vegetativo médio. PALAVRAS-CHAVE: NDVI, Clone RRIM 701, Sensoriamento Remoto. ABSTRACT The Vegetation Index (NDVI) shows the vegetative vigor presented by plants, and for the rubber can be monitored its effect before the natural defoliation. Thus, this study evaluated the Clone vegetation index RRIM 701, in April between the years 2005 and 2008, in Itiquira, MT, and the age of planting influenced in place response detected by NDVI and the highest percentage of average growing force. KEYWORD: NDVI, Clone RRIM 701, Remote Sensing. INTRODUÇÃO De acordo com Kim et al. (2010), índices de vegetação, como o Índice de Vegetação NDVI (Normalized Difference Vegetation Index), são amplamente utilizados em estudos de medição

2 de longo prazo de mudanças de vegetação, incluindo a atividade sazonal da vegetação e interações da vegetação-clima interanuais. O índice de vegetação NDVI detém a habilidade para minimizar efeitos topográficos ao produzir uma escala linear de medida, possui a propriedade de variar entre 1 a +1 (quanto mais próximo de 1, maior a densidade de cobertura vegetal), o 0 representa valor com ausência de vegetação e valores inferiores a 0 até 1 representa a presença de água (EPIPHANIO et al., 1996; EASTMAN, 1998; ROSA, 2007) A ferramenta índice de vegetação é amplamente utilizada em estudos globais como um discriminador de vegetação, porque pode ser facilmente correlacionado a determinados parâmetros de vegetação, tais como: fitomassa, área foliar, produtividade, atividade fotossintética, fenologia da planta, entre outros (ELVIDGE; CHEN, 1995). Para a seringueira, o conhecimento desse comportamento fenológico tem grande importância para os estudos fitopatológicos e de manejo de doenças, pois influencia diretamente no ciclo dos patógenos, como é o caso do fungo Microcyclus ulei (P. Henn.) v. Arx, agente causal do mal das folhas (FURTADO, 1991). Com base no exposto, o presente trabalho avaliou o índice de vegetação do clone RRIM 701, no mês de abril entre os anos de 2005 e 2008, período antecedente à desfolha anual da planta. MATERIAL E MÉTODOS O experimento foi realizado em área com 153,66 ha do clone RRIM 701 no município de Itiquira, estado de Mato Grosso, nas coordenadas geográficas 17º de latitude sul e 54º de longitude oeste de Greenwich. O clone RRIM 701 foi plantado nos anos de 1984, 1988 e 1989, sendo avaliados no mês de abril dos anos de 2005, 2006, 2007 e Devido à pluviosidade diminuir para níveis inferiores a 100 mm após abril, que induz o começo da desfolha, fator decisivo na escolha deste mês, a qual influencia no NDVI. As imagens utilizadas foram do satélite Landsat 5, resolução espacial de 30 metros, sensor TM, órbita 225, ponto 072. Estas foram submetidas a etapa de preprocessamento e para a identificação do vigor utilizou-se o NDVI, com análises nos programas ArcGIS, SAGA GIS e QGIS. Para o cálculo do índice NDVI foram utilizadas as bandas 3 e 4, por meio da equação 1 desenvolvida por Rouse et al. (1974):

3 NDVI = ρ2 ρ1 ρ2+ρ1 (1) onde: ρ1 e ρ2, representam respectivamente, os valores da reflectância na região do vermelho e infravermelho próximo do espectro eletromagnético de objetos alvos. Para as análises do índice de vegetação foi estabelecida uma escala de valores, onde se considerou valores de NDVI de até 0,31 como solo exposto e a partir desse valor o índice demonstra a presença de vegetação (Tabela 1). Tabela 1 Índices de Vegetação NDVI com seus respectivos vigores vegetativos Escala de NDVI Intervalo de Índice NDVI Vigor Vegetativo 1 0,31 a 0,40 Muito Baixo 2 3 0,41 a 0,50 0,51 a 0,60 Baixo Baixo 4 5 0,61 a 0,70 0,71 a 0,80 Médio Médio 6 0,81 a 0,90 Alto 7 0,91 a 1,00 Muito Alto Após a análise do índice NDVI, foi realizada a confecção dos limites dos talhões dos clones avaliados, sendo nesta etapa desconsiderados os pixels próximos às estradas e talhões vizinhos de outros clones. RESULTADOS E DISCUSSÃO A análise de índice de vegetação NDVI do clone RRIM 701 apresentou valores de escalas 4, 5 e 6 (Figura 1), sendo que a escala 4 (vigor médio) foi encontrada somente no ano de Estes locais foram onde as plantas demonstraram menor vigor vegetativo, podendo ser devido a estresses abióticos (deficiência de nutrientes, redução das chuvas, entre outros) e bióticos (incidência de doenças ou pragas), sendo que foram detectados pela utilização do índice NDVI, conforme citaram Kim et al. (2010). Estas variações de vigor são detectadas conforme explicou Shimabukuro (1999), o qual citou que a assinatura espectral característica de uma vegetação verde e sadia mostra um evidente contraste entre a região do visível, especificamente no vermelho e do infravermelho próximo. Quanto maior for o contraste, haverá maior vigor da vegetação da área imageada.

4 Este é o princípio em que se baseiam os índices de vegetação, que combinam a informação espectral nestas duas bandas do espectro eletromagnético. A reflectância na região do vermelho (em torno de 0,6 a 0,7 μm) é baixa devido à absorção pelos pigmentos das folhas, principalmente da clorofila. Entretanto, a região do infravermelho (em torno de 0,8 a 0,9 μm) possui alta reflectância devido ao espalhamento da estrutura das células das folhas. Figura 1 Mapas de índice de vegetação do clone RRIM 701 e suas respectivas escalas Esse valor de índice de vegetação na escala 4 (Figura 1) demonstra que as plantas iniciaram a senescência das folhas, sendo que os parentais intraespecíficos de H. brasiliensis apresentam desfolha uniforme, o caso do clone em estudo. Provavelmente ocorreu a desfolha devido ao estímulo causado pela diminuição das chuvas a partir deste período, pois a planta

5 apresenta hábito decíduo. Este hábito fenológico caduco foi citado por Furtado (1996), o qual comentou que a duração desse período, intensidade e velocidade da troca de folhas variam de espécie para espécie e de clone para clone. O talhão localizado no extremo leste foi plantado no ano de 1989, demonstrando maiores porcentagens de NDVI na escala 6 (vigor alto), sendo que no restante dos talhões somente no ano de 2005 ocorreu esta escala em porcentagem considerável, sendo assim, apresentando maior vigor. No restante dos anos, nestes talhões a escala 5 apresentou mais de 90% da área, demonstrando a influência da idade das plantas no NDVI, onde estas seringueiras mais novas apresentaram maior vigor vegetativo. CONCLUSÕES O clone RRIM 701 demonstrou que a idade de plantio influenciou na resposta de vigor detectado pelo índice NDVI; A maior porcentagem de vigor vegetativo foi médio para as plantas mais velhas e para o talhão mais novo apresentou predominantemente vigor alto. REFERÊNCIAS EASTMAN, J. R. Idrisi for Windows. Manual do usuário. Trad. HASENACK, H.; WEBER, E. Porto Alegre: UFRGS, Centro de Recursos Idrisi, Brasil, p. ELVIDGE, C. D.; CHEN, Z. Comparison of broadband and narrow-band red and nearinfrared vegetation indices. Remote Sensing of Environment, New York, USA, v. 54, p , EPIPHANIO, J. C. N. et al. Índices de vegetação no sensoriamento remoto da cultura do feijão. Pesquisa agropecuária brasileira, Brasília, v. 31, n. 6, p , FURTADO, E. L. Comportamento de cultivares de seringueira (Hevea spp.) frente ao Mal das folhas na região do Vale do Ribeira SP Tese (Doutorado) - Escola Superior Luiz de Queiroz, Universidade de São Paulo, Piracicaba: FURTADO, E. L. Manejo integrado do mal das folhas da seringueira. In: Reunião Brasileira sobre Controle Biológico de Doenças de Plantas, 4. Anais. EMBRAPA CNPDA, Campinas, p , 1991.

6 KIM, Y. et al. Spectral compatibility of vegetation indices across sensors: band decomposition analysis with Hyperion data. Journal of Applied Remote Sensing, v. 4, n.1, ROSA, R. Introdução ao Sensoriamento Remoto. Uberlândia: EDUFU, 6 a ed ROUSE, J. W. et al. Monitoring the vernal advancement of retrogradation (greenwave effect) of natural vegetation. NASA/GSFC, Type III, Final Report, Greenbelt, MD, p. SHIMABUKURO, Y. et al. Classificação e monitoramento da cobertura vegetal do estado do Mato Grosso através de imagens NOAA-AVHRR. São José dos Campos, SP. INPE, 1999.