Índice De Clorofila Na Agricultura

Índice CI – Visão Geral

O índice de clorofila (CI) é aplicado para calcular a quantidade total de clorofila nas plantas. Em geral, esse índice contém duas bandas separadas: CIgreen e CIred-edge. Essas bandas têm pequenas variações no teor de clorofila e são consistentes para a maioria das plantas.

Em outras palavras, o CI é um indicador relativamente preciso da saúde das plantas e pode ser usado, de forma eficaz, no manejo de nutrientes durante o cultivo. Os dados obtidos graças a este índice de vegetação permitem o planejamento de estação a estação.

Índice De Clorofila Vegetal Como Um Algoritmo De Agricultura

O índice de clorofila desempenha um papel muito importante na agricultura moderna. Para entender exatamente o “porque”, precisamos conhecer melhor o que é a clorofila.

A clorofila é um pigmento que dá às plantas sua típica cor verde. As plantas dependem dela para sobreviver, pois absorve a luz do sol, convertida em açúcares e amidos por meio de um processo chamado fotossíntese. Assim, a clorofila é um bom indicador da saúde de uma planta.

Ao detectar e medir a reflectância espectral da clorofila em plantas do espaço, podemos monitorar o estado das culturas regularmente. Para isso, é utilizado o índice de vegetação de clorofila.

Interpretado corretamente, o CI pode fornecer as informações cruciais sobre o desenvolvimento das culturas aos agricultores. Essas informações podem ser usadas para aumentar a produtividade do campo, obtendo assim melhores rendimentos e maiores lucros.

As aplicações dos índices de clorofila na agricultura de precisão são seguintes:

• Identificação de deficiências nutricionais em plantas;
• Avaliação da absorção de fertilizantes nitrogenados;
• Previsão de rendimento;
• Mapeamento de prescrição VRA e outros.

E os agricultores não são os únicos a se beneficiar do uso de um índice de clorofila. Os fornecedores de insumos precisam monitorar a saúde das culturas para testar o desempenho de seus insumos. As seguradoras podem usar o índice para prever o rendimento e basear seus pagamentos em dados objetivos. As cooperativas agrícolas têm mais facilidade para ajustar seus planos de fertilizantes em um grande número de campos com a ajuda dos dados do CI. As oportunidades de uso são infinitas.

Existem várias variedades de CI em uso hoje.

Índice De Clorofila Verde (CIgreen Ou GCI)

A principal força do chamado índice de clorofila verde é que ele pode ser usado com sucesso para uma ampla gama de espécies de plantas. O índice GCI é calculado como uma razão da refletância da clorofila na banda NIR sobre a refletância na banda de clorofila verde.

A fórmula do índice de verde clorofila é assim:

CI verde = ρNIR / ρverde – 1 = ρ730/ρ530 – 1.

Índice De Clorofila De Borda Vermelha (CIred-edge Ou RCI)

O CIred-edge aproveita uma estreita banda espectral entre as bandas do vermelho e do infravermelho próximo (NIR) da faixa de reflectância da planta. O índice de clorofila vermelha é calculado usando esta banda.

CI red-edge = ρNIR/ρred_edge – 1 = ρ850/ρ730 – 1

A faixa de borda vermelha é altamente sensível à luz refletida da estrutura celular de uma planta. A reflectância mais brilhante corresponde a um maior número de células vegetais e, por extrapolação, à área mais verde.

Os mapas de vegetação para aplicação de taxa variável, construídos com base no índice RCI, podem ser mais precisos do que os mapas baseados em NDVI. Isso se deve à alta saturação dos dados NDVI nas imagens. A saturação ocorre porque o NDVI é usado para estimar a densidade da biomassa, que nem sempre se correlaciona com a saúde das culturas. Alguns produtores descobriram que a necessidade de trocar o NDVI pelo CI surge quando o fechamento do dossel está em torno de 80% – nas fases iniciais da senescência. Durante esse período, a medição do nível de clorofila nas plantas é a maneira mais confiável de avaliar a saúde das culturas.

Índice De Clorofila Terrestre Merris (MTCI)

Índice de clorofila terrestre MERIS (MTCI) é calculado usando três tipos de comprimento de onda clorofila /NIR muito específicos (681,25, 708,75 e 753,75 nm).

MTCI = (754nm−709nm) / (709nm−681nm)

Esse índice é mais sensível ao alto teor de clorofila em relação ao NDVI e é de fácil cálculo, o que justifica seu uso na agricultura de precisão.

Índice De Vegetação MCARI

Índice de absorção de clorofila modificado na reflectância capta as variações no teor de clorofila nas plantas.

É calculado assim:

MCARI = ((ρ850-ρ710) – 0,2 × (ρ850-ρ570)) / ρ710

O índice MCARI é especialmente útil nos casos de altos níveis de reflectância de fundo do solo e outros objetos nas imagens de satélite. Para obter a mais alta precisão da análise remota da saúde das plantas, o MCARI deve ser usado em conjunto com NDVI ou LAI.

Índice De Clorofila Foliar No EOSDA Crop Monitoring Da EOSDA Crop Monitoring

Uma grande precisão no monitoramento da saúde das culturas tornou o índice de clorofila uma ferramenta comum de sensoriamento remoto. Seu uso na agricultura de precisão é altamente benéfico para os produtores.

Entre outros índices de vegetação, a plataforma EOSDA Crop Monitoring emprega um índice de clorofila baseado na banda red-edge – ReCl. Ele pode ser usado de várias maneiras. Por exemplo, para criar um mapa preciso de um campo para aplicação ajustada de fertilizantes. Tomamos imagens de satélite multiespectrais de alta qualidade de campos, aplicamos algoritmos e calculamos o ReCl das culturas. Pode parecer um pouco complicado, mas o usuário, em apenas alguns cliques, pode criar um mapa de vegetação ReCl.

Também é importante que os mapas ReCl sejam usados durante os estágios de crescimento ativo da vegetação, antes das fases iniciais da senescência, para máxima eficiência. Mas mais perto da colheita, recomendamos o uso de NDRE.

O mapa de vegetação abaixo mostra claramente o campo dividido em várias zonas vegetativas com base nos valores do índice ReCl de cada área. Valores de 0 a 5 podem indicar plantas com baixo nível de fotossíntese. Neste caso seria uma boa ideia enviar um batedor para a área para um check-up detalhado com o intuito de detectar as causas do estresse da colheita.

O índice de clorofila red-edge no EOSDA Crop Monitoring é um recurso integrado e automatizado que faz os cálculos apenas pressionando um botão. Graças ao acesso regular às mais recentes imagens satelitais de alta qualidade de seus campos e algoritmos de processamento bem treinados, a plataforma permite definir as estratégias mais eficientes de fertilização e irrigação. E além do CI a plataforma oferece vários outros índices de vegetação (NDVI, NDRE, MSAVI) que podem ser usados para construir mapas de vegetação e produtividade, monitorar o estado dos cultivos e muito mais.