Vegetation indices in the nutritional diagnosis of hybrid stands of <i>Eucalyptus urophylla</i> S. T. Blake

Authors

DOI:

https://doi.org/10.5902/1980509865702

Keywords:

Forest management, Remote sensing, Macronutrients

Abstract

Remote sensing through band ratio techniques for nutritional monitoring of clonal eucalyptus plantations is essential to guarantee health and productivity, reducing costs of forestry enterprises. The objective was to apply vegetation indices from high resolution satellite images in the nutritional diagnosis of macronutrients in plantations of clonal hybrids of Eucalyptus urophylla S. T. Blake. The study was carried out in 62 areas of six municipalities in the state of Bahia under cultivation of homogeneous eucalyptus plantations, aged between 1.3 and 1.8 years. The design was completely randomized with six treatments constituted by the rainfall regime (1000 to 1300 mm year-1 and 1300 to 1600 mm year-1) and soil types (class and texture). The nutritional diagnosis of nitrogen (N), phosphorus (P), potassium (K), calcium (Ca), magnesium (Mg) and sulfur (S) was performed from leaf analysis and determination of vegetation indices: normalized difference vegetation (NDVI), normalized difference water index (NDWI) and soil adjusted vegetation index (SAVI). The evaluated areas have high vigor (NDVI > 0.70) and the highest values were observed in the rainy regions (1300 to 1600 mm year-1) (mean of 0.78). The NDWI index presents the highest correlation for the average levels of Ca and Mg. The NDVI, NDWI and SAVI indexes present a strong correlation with each other (-0.97 to 1.00) and can help in mapping vigor and consequently in eucalyptus productivity.

Downloads

Download data is not yet available.

Author Biographies

Juliana Carvalho Barbosa Ramos, Federal University of Recôncavo da Bahia

Engenheira Florestal, mestranda no Programa de Pós-Graduação em Solos e Qualidade de Ecossistemas.

Elton da Silva Leite, Federal University of Recôncavo da Bahia

Professor Associado, Coordenador do Programa de Pós-Graduação em Solos e Qualidade de Ecossistemas.

Everton Luís Poelking, Universidade Federal do Recôncavo da Bahia

Professor Adjunto na Universidade Federal do Recôncavo da Bahia.

Luis Carlos de Freitas, Universidade Estadual do Sudoeste da Bahia

Professor Titular - UESB / DFZ

Iago Nery Melo, Bracell

Supervisor de Pesquisa e Desenvolvimento (Manejo Florestal) na Bracell

Ricardo Previdente Martins, Bracell

Pesquisador Florestal em Nutrição do Solo e Plantas na Bracell

João Albany Costa, Federal University of Recôncavo da Bahia

Professor Adjunto na área de Agronomia, com ênfase em Experimentação.

References

ALBA, E.; MARCHESAN, J.; MELLO, E. P.; TRAMONTINA, J.; SILVA, E. A.; PEREIRA, R. S. Uso de imagens de média resolução espacial para o monitoramento de dosséis de Eucalyptus grandis. Scientia Agraria, v. 18, n. 4, p. 1-8, 2017. DOI: https://doi.org/10.5380/rsa.v18i4.51944

ALVARES, C. A.; STAPE, J. L.; SENTELHAS, P. C.; GONÇALVES, J. L. M.; SPAROVEK, G. Köppen’s climate classification map for Brazil. Meteorologische Zeitschrift, v. 22, n. 6, p. 711-728, 2013. DOI: https://doi.org/10.1127/0941-2948/2013/0507

BARBOZA, G. dos S.; SCHUMANN, P. K.; WOJAHN, V. de S.; GONÇALVES, G. M. S.; TERRA, V. S. S.; COLLARES, G. L. Determinação das curvas de retenção de água no solo em diferentes topossequências de uma pequena bacia hidrográfica no sul do Brasil. In: XXIII SIMPÓSIO BRASILEIRO DE RECURSOS HÍDRICOS. Anais… Foz do Iguaçu, 2019.

BERTOLIN, N. O.; FILGUEIRAS, R.; VENANCIO, L. P.; MANTOVANI, E. C. Predição da produtividade de milho irrigado com auxílio de imagens de satélite. Revista Brasileira de Agricultura Irrigada, v. 11, n. 4, p. 1627-1638, 2017. DOI: https://doi.org/10.7127/rbai.v11n400567

BONFATTI JÚNIOR, E. A.; LENGOWSKI, E. C.; REESE, E. Monitoramento da sobrevivência de Eucalyptus spp. por imagens obtidas por VANTS. Revista Engenharia na Agricultura, v. 27, n. 3, p.220-226, 2019. DOI: https://doi.org/10.13083/reveng.v27i3.911

BRENNER, V. C.; GUASSELLI, L. A. Índice de Diferença Normalizada da Água (NDWI) para Identificação de Meandros Ativos no Leito do Canal do Rio Gravataí/RS - Brasil. XVII Simpósio Brasileiro de Sensoriamento Remoto - SBSR. Anais… 2015.

CEPEA. Informativo Setor Florestal - Fevereiro 2020. 2020. Disponível em: https://www.cepea.esalq.usp.br/upload/revista/pdf/0968381001585680770.pdf. Acesso em: 24 jun. 2020.

CIPRIANI, H. N.; COSTA, M. F. G.; OTTONI, A. M.; VIEIRA, A. H.; MENDES, A. M.; MARCOLAN, A. L. Teores foliares de N, P e K em eucaliptos sob diferentes adubações em Porto Velho, Rondônia. I Reunião de Ciência do Solo do Núcleo Noroeste. Anais… Rolim de Moura - RO: 2016.

CLIMATE-DATA. Dados climáticos da Bahia. 2020. Disponível em: https://pt.climate-data.org/america-do-sul/brasil/bahia-207/. Acesso em: 2 abr. 2020.

COSTA, J. P. V.; BARROS, N. F.; ALBUQUERQUE, A. W.; MOURA FILHO, G.; SANTOS, J. R. Fluxo difusivo de fósforo em função de doses e da umidade do solo. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, v. 10, n. 4, p. 828-835, 2006. DOI: https://doi.org/10.1590/S1415-43662006000400007

CPRM – SERVIÇO GEOLÓGICO DO BRASIL. Atlas pluviométrico do Brasil. 2006.

CRUSIOL, L.G.T.; NANNI, M.R.; FURLANETTO, R.H.; SILVA, G.F.C.; SILVA, M.C.; SIBALDELLI, R.N.R.; MERTZ-HENNING, L.M.; NEPOMUCENO, A.L.; NEUMAIER, N.; FARIAS, J.R.B. Sensoriamento remoto aplicado ao monitoramento do déficit hídrico na cultura da soja. In: Embrapa Soja-Artigo em anais de congresso (ALICE). In: JORNADA ACADÊMICA DA EMBRAPA SOJA, 12., 2017, Londrina. Resumos expandidos... Londrina: Embrapa Soja, 2017. p. 119-127., 2017.

EMBRAPA. Sistema brasileiro de classificação de solos. 5. ed. Brasília: Embrapa Solos, 2018.

EMBRAPA. Interpretação de Resultados de Análise Foliar. 1. ed. Dourados: Embrapa Agropecuária Oeste, 2005.

GOERGEN, L. C. G.; KILCA, R. V.; NARVAES, I. S.; SILVA, M. N.; SILVA, E. A.; PEREIRA, R. S.; ADAMI, M. Distinção de espécies de eucalipto de diferentes idades por meio de imagens TM/Landsat 5. Pesquisa Agropecuaria Brasileira, v. 51, n. 1, p. 53-60, 2016. DOI: https://doi.org/10.1590/S0100-204X2016000100007

HUETE, A. R. Adjusting vegetation indices for soil influences. International Agrophysics, v. 4, n. 4, p. 367–376, 1988.

IBÁ. Relatório 2019. 2019. Disponível em: https://iba.org/datafiles/publicacoes/relatorios/iba-relatorioanual2019.pdf. Acesso em: 18 maio. 2020.

KURIHARA, C. H.; MAEDA, S.; ALVAREZ, V. V. H. Interpretação de resultados de análise foliar. Embrapa Agropecuária Oeste-Documentos (INFOTECA-E), 2005.

LIBRELOTTO, M.; PAPPIS, C.; BAUMANN, L.; SANTOS, R. B.; SANTOS, R. O.; COSTA, A. B. Preparo de amostras para análise foliar por decomposição ácida assistida por radiação micro-ondas. Seminário de Iniciação Científica. Anais... p. 173, 2019.

MARIN, D. B.; ALVES, M. C.; POZZA, E. A.; GANDIA, R. M.; CORTEZ, M. L. J.; MATTIOLI. M. C. Sensoriamento remoto multiespectral na identificação e mapeamento das variáveis bióticas e abióticas do cafeeiro 1. Revista Ceres, v. 66, n. 2, p. 142-153, 2019. DOI: https://doi.org/10.1590/0034-737x201966020009

MCFEETERS, S.K. The use of the Normalized Difference Water Index (NDWI) in the delineation of open water features. International Journal of Remote Sensing. v 17, 1425-1432, 1996. DOI: https://doi.org/10.1080/01431169608948714

MICHELON, D.; ZAMBERLAN, J. F.; OLIVEIRA NETO, D.; SAMPAIO, M. I. R. Uso do sensoriamento remoto com VANT’s: possibilidade de aquisição de dados para agricultura. Ciência & Tecnologia, v. 3, n. 1, p. 23-35, 29 jul. 2019.

OLIVEIRA, R. J. P.; GATIBONI, L. C.; BRUNETTO, G.; MIQUELLUTI, D. J.; VALICHESKI, R. R. Resposta da beterraba a adubação com nitrogênio, enxofre e micronutrientes em um Cambissolo Háplico. Horticultura Brasileira, v. 35, n. 1, p. 63-68, 2017. DOI: https://doi.org/10.1590/s0102-053620170110

PES, L. Z.; ARENHARDT, M. H. Fisiologia Vegetal. 1. ed. Santa Maria - RS: Colégio Politécnico da UFSM, 2015.

PONZONI, F. J.; PACHECO, L. R. F.; SANTOS, S. B.; ANDRADES FILHO, C. O. Caracterização espectro-temporal de dosséis de Eucalyptus spp. Mediante dados radiométricos TM/Landsat5. Revista Cerne, v. 21, n. 2, p. 267-275, 2015. DOI: https://doi.org/10.1590/01047760201521021457

ROCHA, J. H. T.; GONÇALVES, J. L. de M.; GODINHO, T. de O.; SOUZA FILHO, L. F. da S. Nutrição e fertilização com enxofre e uso de gesso em plantações de eucalipto. São Paulo - SP, 2015.

ROCHA, J. H. T.; DU TOIT, B.; GONÇALVES, J. L. de M. Ca and Mg nutrition and its application in eucalyptus and pinus plantations. Forest Ecology and Management, v. 442, n. January, p. 63-78, 2019. DOI: https://doi.org/10.1016/j.foreco.2019.03.062

RODRIGUES, W. B.; MORAIS, F. de; PASCHOAL, L. G. Índice de diferença normalizada da água (NDWI) calculado para estações chuvosas e secas na bacia do Córrego Barreiro, Lagoa da Confusão – TO. XVII Simpósio Brasileiro de Geografia Física Aplicada. Anais...2017. DOI: https://doi.org/10.20396/sbgfa.v1i2017.1794

ROUSE, J. W.; HAAS R. H.; DEERING, D. W.; SCHELL, J. A. Monitoring the vernal advancement and retrogradation (green wave effect) of natural vegetation. Texas A&M University Remote Sensing Center, p. 120, 1973.

SILVA, F. S.; VAZ, C. M. P.; SPERANZA, E.; GALBIERI, R.; ESQUERO, J. C. D. M.; VILLELA, J. M.; CRESTANA, S. Correlações da produtividade do algodoeiro com índices de vegetação obtidos por séries temporais de imagens de satélite. In: Embrapa Instrumentação - Artigo em anais de congresso (ALICE). In: SIMPÓSIO NACIONAL DE INSTRUMENTAÇÃO AGROPECUÁRIA, 4., 2019, São Carlos, SP. Ciência, inovação e mercado: anais. São Carlos, SP: Embrapa Instrumentação, 2019. Editores: Paulino Ribeiro Villas-Boas, Maria Alice Martins, Débora Marcondes Bastos Pereira Milori, Ladislau Martin Neto. SIAGRO 2019, 2019.

WADT, P. G. S.; NOVAIS, R. F.; ALVAREZ, V. H.; FONSECA, S.; BARROS, N. F. Valores de referência para macronutrientes em eucalipto obtidos pelos métodos DRIS e chance matemática. Revista Brasileira de Ciência do Solo, v. 22, n. 4, p. 685-692, 1998. DOI: https://doi.org/10.1590/S0100-06831998000400014

Published

2023-06-07

How to Cite

Ramos, J. C. B., Leite, E. da S., Poelking, E. L., Freitas, L. C. de, Melo, I. N., Martins, R. P., & Costa, J. A. (2023). Vegetation indices in the nutritional diagnosis of hybrid stands of <i>Eucalyptus urophylla</i> S. T. Blake. Ciência Florestal, 33(2), e65702. https://doi.org/10.5902/1980509865702

Most read articles by the same author(s)