Reflectance spectrometry applied to the analysis of nitrogen and potassium deficiency in cotton
Oliveira, Marcio Regys Rabelo de Queiroz, Thales Rafael Guimarães Teixeira, Adunias dos Santos Moreira, Luís Clênio Jário Leão, Raimundo Alípio de Oliveira
Reflectance spectrometry applied to the analysis of nitrogen and potassium deficiency in cotton
Publicação on-line; 29 ref.; 6 illus.; Summaries (En, Pt)
ABSTRACT - The detailed study of hyperspectral data that optimise the management of agricultural inputs can be a powerful ally in the nutrient diagnosis of plants. This study characterised variations in the reflectance factors of cotton leaves (Gossypium hirsutum L.) of the BRS 293 cultivar, submitted to different levels of N and K fertilisation. A total of 166 plants were submitted to four doses of N and K, with twenty replications and six controls. Each treatment represents one level of fertilisation: 50, 75, 100 and 125% of the recommended amount of both macronutrients at each stage of the phenological cycle. The spectroradiometer used in the laboratory was the FieldSpec Pro FR 3®
with a spectral resolution of 1 nm and an operating range that extends from 350 to 2500 nm. In both treatments, PCA allowed wavelengths to be idenbtified grouped by such parameters as brightness, chlorophyll and leaf moisture. The N and K fertilisation caused significant changes in the factors, where the greatest difference between doses was seen at 790 and 1198 nm. The wavelengths between 550 and 700 nm and at 1390 and 1880 nm were, respectively, the most promising for explaining the variance in nutrient levels of N and K in cotton.
Key words: Remote sensing. Hyperspectral sensor. Mineral Deficiency. Gossypium hirsutum L..
RESUMO - O estudo minucioso de dados hiperespectrais pode ser um forte aliado para o diagnóstico nutricional de plantas e otimizam o manejo de insumos agrícola. Este estudo caracterizou as variações dos fatores de reflectância em folhas de algodoeiro (Gossypium hirsutum L.) da cultivar BRS 293, submetidas a diferentes níveis de adubação de N e K. Foram cultivadas 166 plantas submetidos a quatro doses de N e K, com vinte repetições e seis controles. Cada tratamento se referiu a um nível de adubação: 50, 75, 100 e 125% da quantidade recomendada para ambos macronutrientes em cada etapa do ciclo fenológico. O espectrorradiômetro utilizado em laboratório foi o FieldSpec Pro FR 3® com resolução espectral de 1 nm e cuja faixa de operação se estende de 350 a 2500 nm. Em ambos os tratamentos, a ACP permitiu identificar os comprimentos de onda agrupados em parâmetros como o brilho, a clorofila e a umidade das folhas. A adubação de N e K provocou alterações significativas nos fatores, onde a maior diferenciação entre as doses se deu aos 790 e 1198 nm. Os comprimentos entre 550 e 700 nm e em 1390 e 1880 nm se mostraram, respectivamente, as mais promissoras para explicar a variância dos níveis
nutricionais de N e K sobre a cultura do algodoeiro.
Palavras-chave: Sensoriamento remoto. Sensor hiperespectral. Deficiência Mineral. Gossypium hirsutum L..
ALGODÃO
ADUBAÇÃO
NITROGÊNIO
POTÁSSIO
ANÁLISE FOLIAR
COMPOSIÇÃO QUÍMICA
SENSORIAMENTO REMOTO
Reflectance spectrometry applied to the analysis of nitrogen and potassium deficiency in cotton
Publicação on-line; 29 ref.; 6 illus.; Summaries (En, Pt)
ABSTRACT - The detailed study of hyperspectral data that optimise the management of agricultural inputs can be a powerful ally in the nutrient diagnosis of plants. This study characterised variations in the reflectance factors of cotton leaves (Gossypium hirsutum L.) of the BRS 293 cultivar, submitted to different levels of N and K fertilisation. A total of 166 plants were submitted to four doses of N and K, with twenty replications and six controls. Each treatment represents one level of fertilisation: 50, 75, 100 and 125% of the recommended amount of both macronutrients at each stage of the phenological cycle. The spectroradiometer used in the laboratory was the FieldSpec Pro FR 3®
with a spectral resolution of 1 nm and an operating range that extends from 350 to 2500 nm. In both treatments, PCA allowed wavelengths to be idenbtified grouped by such parameters as brightness, chlorophyll and leaf moisture. The N and K fertilisation caused significant changes in the factors, where the greatest difference between doses was seen at 790 and 1198 nm. The wavelengths between 550 and 700 nm and at 1390 and 1880 nm were, respectively, the most promising for explaining the variance in nutrient levels of N and K in cotton.
Key words: Remote sensing. Hyperspectral sensor. Mineral Deficiency. Gossypium hirsutum L..
RESUMO - O estudo minucioso de dados hiperespectrais pode ser um forte aliado para o diagnóstico nutricional de plantas e otimizam o manejo de insumos agrícola. Este estudo caracterizou as variações dos fatores de reflectância em folhas de algodoeiro (Gossypium hirsutum L.) da cultivar BRS 293, submetidas a diferentes níveis de adubação de N e K. Foram cultivadas 166 plantas submetidos a quatro doses de N e K, com vinte repetições e seis controles. Cada tratamento se referiu a um nível de adubação: 50, 75, 100 e 125% da quantidade recomendada para ambos macronutrientes em cada etapa do ciclo fenológico. O espectrorradiômetro utilizado em laboratório foi o FieldSpec Pro FR 3® com resolução espectral de 1 nm e cuja faixa de operação se estende de 350 a 2500 nm. Em ambos os tratamentos, a ACP permitiu identificar os comprimentos de onda agrupados em parâmetros como o brilho, a clorofila e a umidade das folhas. A adubação de N e K provocou alterações significativas nos fatores, onde a maior diferenciação entre as doses se deu aos 790 e 1198 nm. Os comprimentos entre 550 e 700 nm e em 1390 e 1880 nm se mostraram, respectivamente, as mais promissoras para explicar a variância dos níveis
nutricionais de N e K sobre a cultura do algodoeiro.
Palavras-chave: Sensoriamento remoto. Sensor hiperespectral. Deficiência Mineral. Gossypium hirsutum L..
ALGODÃO
ADUBAÇÃO
NITROGÊNIO
POTÁSSIO
ANÁLISE FOLIAR
COMPOSIÇÃO QUÍMICA
SENSORIAMENTO REMOTO
BINAGRI