Please use this identifier to cite or link to this item: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/46652
ORCID:  http://orcid.org/0000-0003-1201-8729
Document type: Dissertação
Access type: Acesso Aberto
Title: Imagens multiespectrais para diferenciação de plantas de alface inoculadas com fungo solubilizador de fosfato sob diferentes doses de fósforo
Alternate title (s): Multispectral images for differentiation of lettuce plants inoculated with phosphate-solubilizing fungus under different phosphorus doses
Author: Silva, Monara Nogueira
First Advisor: Martins, George Deroco
First member of the Committee: Santana, Charles Cardoso
Second member of the Committee: Freitas, Ana Flávia de
Summary: Tecnologias avançadas, como o sensoriamento remoto, destacam-se no monitoramento de diversas culturas agrícolas. No entanto, poucos estudos investigam o potencial de sensores multiespectrais de baixo custo para a discriminação de tratamentos com aplicação de bioinsumos, especialmente na cultura da alface (Lactuca sativa). O objetivo foi avaliar o potencial das imagens multiespectrais obtidas por sensores de baixo custo, aliadas a técnicas de aprendizado de máquina, na discriminação de tratamentos aplicados à alface, considerando diferentes formas de inoculação do fungo Aspergillus niger e variações nas doses de adubação fosfatada. O experimento foi conduzido em 2021 e seguiu um esquema fatorial de 6 x 3, com seis formas de inoculação de A. niger (sem inoculação; tratamento de sementes com suspensão de conídios; inoculação granular com 4 x 102 e 4 x 106 conídios g-1 no transplantio; e inoculação com suspensão de conídios a 4 x 102 e 4 x 106 conídios mL-1 no transplantio) e três doses de fósforo (0, 50 e 100%). Durante o desenvolvimento das plantas, foram capturadas imagens com a câmera RGB e com a câmera multiespectral MAPIR Survey 3W nos dias 5, 12, 19, 26 e 33 após o transplantio. Para discriminação dos tratamentos, foram extraídos os valores médios de refletância das bandas espectrais e calculados os índices de vegetação. A classificação foi realizada utilizando algoritmos de aprendizados de máquina no software Weka, considerando três cenários distintos. Os resultados demostraram desempenho superior do modelo Random Forest, especialmente com a combinação dos atributos dos sensores RGB-RGN, atingindo acurácias globais de 65,35%, 79,57% e 94,24% nos respectivos cenários. Esse estudo reforça o potencial do uso de imagens espectrais para o monitoramento e a gestão das culturas agrícolas.
Abstract: Advanced technologies such as remote sensing stand out in the monitoring of various agricultural crops. However, few studies have investigated the potential of low-cost multispectral sensors for the discrimination of treatments involving the application of biological inputs, especially in lettuce (Lactuca sativa) cultivation. The objective of this study was to evaluate the potential of multispectral images obtained from low-cost sensors, combined with machine learning techniques, for discriminating treatments applied to lettuce, considering different forms of Aspergillus niger inoculation and variations in phosphorus fertilization doses. The experiment was conducted in 2021, following a 6 × 3 factorial design, with six A. niger inoculation methods (no inoculation; seed treatment with conidial suspension; granular inoculation with 4 × 10² and 4 × 10⁶ conidia g⁻¹ at transplanting; and inoculation with conidial suspension at 4 × 10² and 4 × 10⁶ conidia mL⁻¹ at transplanting) and three phosphorus doses (0, 50, and 100%). During plant development, images were captured using an RGB camera and a MAPIR Survey 3W multispectral camera on days 5, 12, 19, 26, and 33 after transplanting. For treatment discrimination, mean reflectance values from the spectral bands were extracted and vegetation indices were calculated. Classification was performed using machine learning algorithms in the Weka software, considering three distinct scenarios. The results demonstrated superior performance of the Random Forest model, especially when combining attributes from both RGB and RGN sensors, achieving overall accuracies of 65.35%, 79.57%, and 94.24% in the respective scenarios. This study reinforces the potential of spectral imaging for agricultural crop monitoring and management.
Keywords: Bioinsumos
Biological inputs
classificação
classification
hortaliças
vegetables
índices de vegetação
vegetation indices
Lactuca sativa
Area (s) of CNPq: CNPQ::CIENCIAS AGRARIAS::AGRONOMIA
Subject: Agronomia
Language: por
Country: Brasil
Publisher: Universidade Federal de Uberlândia
Program: Programa de Pós-graduação em Agricultura e Informações Geoespaciais
Quote: SILVA, Monara Nogueira. Imagens multiespectrais para diferenciação de plantas de alface inoculadas com fungo solubilizador de fosfato sob diferentes doses de fósforo. 2025. 36 f. Dissertação (Mestrado em Agricultura e Informações Geoespaciais) - Universidade Federal de Uberlândia, Monte Carmelo, 2025. DOI http://doi.org/10.14393/ufu.di.2025.292.
Document identifier: http://doi.org/10.14393/ufu.di.2025.292
URI: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/46652
Date of defense: 23-May-2025
Sustainable Development Goals SDGs: ODS::ODS 2. Fome zero e agricultura sustentável - Acabar com a fome, alcançar a segurança alimentar e melhoria da nutrição e promover a agricultura sustentável.
Appears in Collections:DISSERTAÇÃO - Agricultura e Informações Geoespaciais (Monte Carmelo)

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