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Doctoral Thesis
DOI
10.11606/T.11.2004.tde-30112004-154918
Document
Author
Full name
Carlos Augusto Hungria da Cunha
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
Piracicaba, 2004
Supervisor
Committee
Angulo Filho, Rubens (President)
Garcia, Gilberto Jose
Moreira, Mauricio Alves
Vettorazzi, Carlos Alberto
Xavier, Alexandre Cândido
Title in Portuguese
Relação entre comportamento espectral, índice de área foliar e produção de matéria seca em capim Tanzânia submetido a diferentes níveis de irrigação e doses de nitrogênio.
Keywords in Portuguese
adubação nitrogenada
capim Tanzânia
irrigação
pastagens
reflectância espectral
sensoriamento remoto
Abstract in Portuguese
O estudo do comportamento espectral de plantas de interesse agronômico é de fundamental importância a atividades relacionadas a avaliações de produtividade via sensoriamento remoto. O presente trabalho teve por objetivo avaliar a influência de diferentes níveis de irrigação e doses de adubação nitrogenada no comportamento espectral do capim Tanzânia (Panicum maximum Jacq. cv. Tanzânia), bem como na sua produção de matéria seca (MS) e nos valores do índice de área foliar (IAF). O experimento foi conduzido na "Fazenda Areão", da Escola Superior de Agricultura "Luiz de Queiroz", Piracicaba, São Paulo, de março a dezembro de 2001. O delineamento experimental constou de um total de 25 parcelas, de 3m x 5m cada uma, instaladas em uma área contínua de 25m x 15m, com declividade média de 4%. A forrageira foi submetida a cinco níveis de irrigação (0, 30, 70, 100 e 150% da capacidade de campo) e cinco níveis de adubação nitrogenada (0, 100, 275, 756 e 2079 kg N.ha-1.ano-1), aplicados por um sistema de fertirrigação por gotejamento. Foram ainda realizadas no decorrer do experimento, sete medidas radiométricas sobre o dossel vegetal, com o espectrorradiômetro SPECTRON SE-590, nas faixas do visível e infravermelho próximo, com a finalidade de se obterem os valores do Fator de Reflectância (FR), em bandas equivalentes às TM3 e TM4 do satélite LANDSAT, e do Índice de Vegetação por Diferença Normalizada (NDVI). De acordo com os resultados obtidos, concluiu-se que não houve efeito significativo das lâminas de irrigação aplicadas (p<0,05) sobre os valores de MS, IAF e NDVI do capim Tanzânia, fato este relacionado ao elevado índice de precipitação ocorrido durante a fase experimental. Em relação as doses de nitrogênio empregadas, ocorreu efeito significativo dos tratamentos (p<0,05) sobre os valores de MS, IAF e NDVI da forrageira. As variáveis apresentaram ainda uma tendência de efeitos quadráticos para o uso de nitrogênio, com melhores correlações observadas no período de maior umidade; ou seja, quando foram notados os maiores índices pluviométricos. Por sua vez, dosagens de nitrogênio maiores que 756 kg N.ha-1.ano-1 não proporcionaram efeitos crescentes sobre os valores da MS, do IAF e do NDVI. Para dosagens superiores a 1500 kg N.ha-1.ano-1 existiu uma tendência de incremento negativo das variáveis estudadas, possivelmente em virtude de efeitos secundários causados pelo excesso de nitrogênio na produção vegetal. Percebeu-se ainda que os valores de MS, IAF e NDVI, independentemente das lâminas de irrigação e doses de nitrogênio empregadas, foram menores no período seco e maiores no período úmido, permitindo-se concluir que fatores climáticos (radiação solar e a temperatura) influenciaram os resultados encontrados para as variáveis estudadas, caracterizando ainda a "estacionalidade" da forrageira. A produção de MS do capim Tanzânia foi afetada significativamente pelo IAF, relação esta que ficou mais definida nos cortes relativos a períodos úmidos. Ainda, em todo o período experimental, houve uma correlação significativa entre a produção de MS e NDVI; também entre IAF e NDVI, evidenciando a eficiência do índice na estimativa dessas variáveis.
Title in English
Relationship between spectral behavior, leaf area index and dry matter production in tanzania grass under different irrigation levels and nitrogen rates.
Keywords in English
irrigation
nitrogen fertilization
pastures
remote sensing
spectral reflectance
Tanzania grass
Abstract in English
The study of the spectral behavior of plants of agronomic interest is of fundamental importance for the activities related to productivity evaluations through remote sensing. This present research had as a purpose to analyze the influence of different irrigation levels and nitrogen fertilization doses on the spectral behavior of the Tanzania grass (Panicum maximum Jacq. cv. Tanzânia), as well as on its dry matter production (DM) and on the values of the leaf area index (LAI). The experiment was carried out in "Areão Farm", of the "Luiz de Queiroz" Agriculture School, in Piracicaba, São Paulo, from March to December of 2001. The trial consisted of a total of 25 plots, each one with 3m x 5m, installed in a continuous area of 25m x 15m, with a mean slope of 4%. The grass was submitted to five irrigation depths (0, 30, 70, 100 and 150% of the field capacity), and five nitrogen rates (0,100, 275, 756 and 2079 kg N.ha-1.year-1), applied by a drip fertirrigation system. During the experiment, seven spectroradiometric measurements were carried out on Tanzania grass field, with the spectroradiometer SPECTRON SE-590, in the visible and near infrared bands, with the purpose of obtaining the values of the Reflectance Factor (RF), in bands equivalent to TM3 and TM4 of the satellite LANDSAT, and of the Normalized Difference Vegetation Index (NDVI). According to the results obtained, it was possible to verify that the different irrigation depths did not have significant effect, at 5% of probability, on the values of DM, LAI and NDVI of the Tanzania grass, fact related to the excess of rain during the experimental phase. In relation to the used nitrogen rates, there was a significant effect of the treatments (p<0,05) on the values of DM, LAI and NDVI of the grass. The variables still presented a tendency of quadratic effects for the use of nitrogen, with better correlations observed in the period of higher moisture; when there were recorded the largest pluviometric indices. Nitrogen rates higher than 756 kg N.ha-1.year-1, did not provide increasing effects on the values of DM, LAI, and NDVI. For nitrogen levels higher than 1500 kg N.ha-1.year-1, it was observed a tendency of negative increment of the studied variables, possibly due to the secondary effects caused by the excess of nitrogen in the plant production. It was also observed that the values of DM, LAI, and NDVI, independently of the irrigation depths and nitrogen rates, were lower in the dry period, and higher in the humid period, allowing to conclude that climatic factors (solar radiation and temperature) influenced the results for the studied variables, still characterizing the "seasonality" of the grass. The dry matter production of Tanzania grass (DM) was significantly affected by the LAI, relationship this that was more defined in the crops related to the humid periods. Still, in the whole experimental period, there was a significant correlation between DM and NDVI; also between LAI and NDVI, evidencing the efficiency of the index in estimating those variables.
 
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Publishing Date
2005-02-03
 
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