Publicação: Produtividade e caracterização fenotípica por meio de imagens multiespectrais de cultivares de morangueiro no Cerrado
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CNPQ::CIENCIAS AGRARIAS::AGRONOMIA
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Martins, George Deroco, Simão, Edson
Resumo
O morango é muito apreciado em todo o mundo, sendo sensível, principalmente, ao
fotoperíodo e temperatura. A maioria das cultivares plantadas no Brasil são oriundas de
programas de melhoramento genético de outros países. Para otimizar os programas de
melhoramento genético, estão sendo desenvolvidas tecnologias, com o auxílio do
sensoriamento remoto, para quantificar atributos morfofisiológicos na planta de forma
temporal e rápida. O objetivo do estudo foi avaliar o comportamento de cultivares de
morangueiro quanto a produção e caracterização fenotípica por meio de imagens
multiespectrais sob condições ambientais do Cerrado. O experimento foi conduzido à
campo, na Universidade Federal de Uberlândia - Campus Monte Carmelo, MG. O
delineamento experimental adotado foi em blocos casualisados com seis tratamentos
(cultivares de morangueiro: San Andreas, Albion, PR, Festival, Oso Grande e Guarani) e
quatro repetições. As mudas foram transplantadas para canteiros cobertos com filme
plástico dupla face com sistema de irrigação por gotejamento. A colheita foi realizada
semanalmente, iniciando-se aos 40 dias após o plantio (DAP) das mudas e finalizando-se
164 DAP. Avaliaram-se: número de frutos por planta; massa média dos frutos (g);
produção total (g planta-1
); índice SPAD, número de folhas, comprimento e largura foliar;
teor de sólidos solúveis (ºBrix); acidez titulável (% ácido cítrico); vitamina C (mg 100g 1
de massa fresca); antocianinas (mg 100g-1
de massa fresca); firmeza dos frutos (N);
temperatura do solo sob e sobre o mulching, temperatura folia e, temperatura e umidade
relativa do ar. As imagens multiespectrais foram obtidas aos 78 dias após o plantio, às 12
horas, utilizando o veículo aéreo não tripulado, sob o qual foi acoplada uma câmara Mapir
Survey3W. Com os valores médios de reflectâncias, calculou-se o índice de vegetação da
diferença normalizada (NDVI) e realizou-se a correlação de Pearson entre as variáveis
agronômicas e as bandas espectrais. Para as bandas com maior correlação, gerou-se
modelos através da aplicação de inteligência artificial, com validação determinado pelo
cálculo do erro médio quadrático. Verificou-se que a temperatura e a umidade relativa do
ar influenciaram a produção de morangos. Nas cultivares que ocorreram maiores
temperaturas do solo sob e sobre o mulching e temperatura foliar verificaram-se as
menores produções. A cultivar mais adaptada às condições de cultivo foi a Festival. O
uso de imagens multiespectrais não possibilitou a estimativa do índice SPAD e a massa
média dos frutos. Já o número de folhas, comprimento foliar, largura foliar, produção e
número de frutos obtiveram alta correlação com as bandas do vermelho, verde e NDVI.
Foi possível estimar as variáveis agronômicas através de imagens multiespectrais aos 78
DAP, o que permite auxiliar na seleção de novos materiais genéticos.
Abstract
Strawberry is appreciated all over the world, being sensitive, mainly the photoperiod and
temperature. Most strawberry cultivars planted in Brazil from genetic improvement
programs in other countries. To optimize the program of genetic improvement,
technologies are being developed, with the aid of remote sensing, to quantify
morphophysiological attributes in the plant in a timely and fast way. The objective of the
study was to evaluate the behavior of strawberry cultivars in terms of production and
phenotypic characterization using multispectral images under environmental conditions
in the Cerrado. The experiment was conducted in the field, at the Federal University of
Uberlândia - Campus Monte Carmelo, MG. The experimental design adopted was in
randomized blocks with six treatments (strawberry cultivars: San Andreas, Albion, PR,
Festival, Oso Grande and Guarani) and four replications. The seedlings were transplanted
to beds covered with double-sided plastic film with a drip irrigation system. The harvest
was carried out weekly, starting at 40 days after planting (DAP) of the seedlings and
ending at 164 DAP. The following were evaluated: number of fruits per plant; average
fruit mass (g); total production (g plant-1
); SPAD index, number of leaves, leaf length and
width; soluble solids content (ºBrix); titratable acidity (% citric acid); vitamin C (100g-1
mg of fresh pasta); anthocyanins (mg 100g-1
of fresh pasta); fruit firmness (N); soil
temperature under and over mulching, leaf temperature, air temperature and relative
humidity. Multispectral images were obtained at 78 days after planting, at 12 o'clock,
using an unmanned aerial vehicle, under which a Mapir Survey3W camera. With the
mean reflectance values, the normalized difference vegetation index (NDVI) was
calculated and Pearson's correlation was performed between the agronomic variables and
the spectral bands. For the bands with the highest correlation, models were generated
through the application of artificial intelligence, with the validation of the model
determined by calculating the mean squared error. The obtained results allow to conclude
that the temperature and the relative humidity of the air influenced the strawberry
production. In cultivars with higher soil temperatures under and over mulching, and leaf
temperature, the lowest yields were observed. The cultivar most adapted to the growing
conditions was Festival. The use of multispectral images did not allow the estimation of
the SPAD index and the average mass of the fruits. The number of leaves, leaf length,
leaf width, production and number of fruits were highly correlated with the red, green and
NDVI bands. It was possible to estimate agronomic variables through multispectral
images at 78 DAP, which helps in the selection of new genetic materials.
Palavras-chave
Fragaria x ananassa, Reflectância, Temperatura, NDVI, Reflectance, Temperature
Citação
MEDEIROS, Matheus Henrique. Produtividade e caracterização fenotípica por meio de imagens multiespectrais de cultivares de morangueiro no Cerrado. 2022. 39 f. Dissertação (Mestrado em Agronomia) – Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia. 2022. DOI: http://doi.org/10.14393/ufu.di.2022.5011
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