Variabilidade espacial de parâmetros geométricos de copa em um campo comercial...

O café é uma cultura de grande importância para o Brasil, o maior produtor mundial deste produto. Contudo, apesar da importância dessa cultura para o país, o desenvolvimento de tecnologias e da agricultura de precisão (AP) para o café iniciou apenas nos anos 1990. Entretanto, com o desenvolvimento da primeira colhedora de café e de monitores de produtividade, novas técnicas de gestão das lavouras de café começaram a ser desenvolvidas e adotadas, como é o caso da AP. O uso de um sistema terrestre para coletas de dados com sensor a laser (MTLS) em culturas arbóreas tem sido estudado no intuito de utilizar as informações obtidas para as práticas de AP. Porém, poucos estudos utilizando esta tecnologia vêm sendo desenvolvidos para a cultura do café. Sendo assim, o objetivo deste trabalho foi avaliar a variabilidade espacial de parâmetros geométricos das plantas em uma área produtora de café, assim como, o potencial de utilizar o MTLS para guiar uma aplicação em taxa variável baseada no volume do dossel. A coleta de dados foi realizada utilizando um sensor a laser e um receptor de Sistemas de Navegação Global por Satélites com correção diferencial RTK (Real Time Kinematic). A coleta dos dados ocorreu em três diferentes datas (colheita e floração de 2017 e colheita de 2018) em um campo comercial de café no estado de Minas Gerais, Brasil. O volume e altura de plantas foram estimados em seções transversais de 0,2m de comprimento ao longo das linhas. Os coeficientes de variação obtidos para o volume e altura de copa foram maiores que 14% e 5%, respectivamente. Os histogramas gerados possuem distribuição próxima a normal e são aproximadamente simétricos. Uma economia de 35,2% de calda aplicada foi calculada para esta área quando as informações de volume de copa foram utilizadas e comparadas com o volume aplicado pelo método convencional. Além disso, um mapa de porosidade de plantas foi obtido, esta informação pode ser utilizada no intuito de aumentar a eficiência da pulverização. Os mapas de altura e volume de plantas apresentaram uma variabilidade espacial significativa, sugerindo que benefícios poderiam ser obtidos ao adotar as práticas de gestão localizada baseando-se nas informações geradas pelo sensor. Portanto, de acordo com os resultados deste trabalho, existe um grande potencial para a adoção de práticas de AP baseadas no uso de tecnologias como o LiDAR na cultura do café.

Título em Inglês

Spatial variability of canopy geometric parameters in a commercial coffee field

Palavras-chave em Inglês

LiDAR
3D surface reconstruction
variable rate application
site-specific management

Resumo em Inglês

Coffee is a very important crop for Brazil, which is the world biggest producer. Besides this importance, technology development and precision agriculture (PA) became issues for coffee just in late 1990’s. However, the development and availability on the market of a harvester and yield monitors allowed the development and adoption of new management strategies, such as PA. Mobile Terrestrial Laser Scanner (MTLS) have been studied on different tree crops and for different purposes focused on PA. So far, not many studies have been developed in order to apply MTLS in coffee. Therefore, the aim of this study was to evaluate the spatial variability of canopy geometric parameters together with the potential of guiding a variable-rate application based on the volume of the plants, in order to analyze the possibility of using a MTLS in coffee. For data collection, a laser scanner sensor and a Global Navigation Satellite System with RTK (Real Time Kinematic) differential correction were used. The data acquisition occurred in three different dates (harvest and flowering of 2017 and harvest 2018) at a field located in Minas Gerais, Brazil. Volume and height were estimated in 0.2m length transversal sections along the rows. The coefficient of variation for canopy volume and height was greater than 14% and 5%, respectively. Histograms for both variables were close to a normal distribution and fairly symmetric for all collection dates. An input saving of 35.2% of the total volume sprayed was observed for this field when the spray volume was calculated based on the sensor information. Moreover, a plant porosity map was generated, information that could be used in order to raise the spray efficiency. Maps of canopy height and volume reveled a significant spatial variability suggesting that benefits could be obtained by site-specific management practices on this field. Therefore, according to the results obtained on this research, there is a great potential on PA practices based on data obtained from laser scanners in coffee.

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Data de Publicação

2018-12-07

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