Mapping Nutrients Content in a Nematode-Infected Coffee Plantation by Empirical Models Derived from RapidEye Image

Abstract

Os nematoides estão entre os mais importantes patógenos do café, causando perdas significativas de produtividade. A infecção do cafeeiro por nematoides pode comprometer o sistema radicular, induzindo a manifestação de sintomas reflexos na parte superior da planta. Além do mais, as deficiências nutricionais podem desencadear um aumento na predisposição do hospedeiro a vários outros patógenos. Assim, o monitoramento dos níveis nutricionais de plantas cultivadas em áreas predispostas à ocorrência de nematoides é fundamental. Neste estudo, foi avaliado o potencial de modelos empíricos para estimar os teores de macro e micronutrientes em uma área experimental de café infestada por nematoides, a partir de uma imagem multiespectral RapidEye. Para isso, análises laboratoriais foram realizadas para determinar as concentrações de macro e micronutrientes, bem como do nível de infestação por nematoides, em duas parcelas experimentais instaladas na região cafeeira de Monte Carmelo (MG). Verificou- -se que a correlação entre teor de nutrientes e concentração de nematoides no solo foi maior para Mg, S, Cu e Mn (coeficientes de correlação igual a 0,62, 0,51, 0,71 e 0,75, respectivamente), enquanto outros nutrientes como o Ca tiveram correlações mais altas com as bandas espectrais ou índices de vegetação superiores a 0,7, com todos os índices derivados das bandas espectrais de vermelho, vermelho distante e infravermelho próximo. Os modelos empíricos para a estimativa dos nutrientes foram produzidos a partir das bandas espectrais e índices de vegetação com correlações maiores que 0,5. A banda do vermelho limítrofe, posicionada em uma região espectral sensível a variações na vegetação, participou individualmente dos modelos para inferir as concentrações dos macronutrientes Mg e S e dos micronutrientes B, Cu, Fe e Mn, porém todos resultaram em coeficientes de calibração inferiores a 0,41. A banda do infravermelho próximo foi usada na estimativa dos teores de N, P e Na, com R2 igual a 0,25, 0,36 e 0,49, respectivamente. O NDVI participou da formulação do modelo de inferência do teor de Ca e resultou no maior R2 de calibração (0,61), embora o erro de validação tenha sido alto (13,56%). Os mapas coropléticos da distribuição espacial de Ca, Mg, Cu, Fe, Mn e Zn apresentaram uma configuração similar, evidenciando concentrações elevadas e quase homogêneas desses nutrientes em quase toda a área experimental. Os teores de Na e B foram diferentes nas duas parcelas que compõem a área experimental, enquanto K e S tiveram uma distribuição mais heterogênea. Os mapas de N e P refletem bem a deficiência desses nutrientes na totalidade da área, principalmente no conteúdo de P. Os modelos empíricos ajustados para a estimativa da maioria dos nutrientes foram consistentes com a condição de excesso ou deficiência nutricional na área experimental. Palavras chave: estimativa do teor de nutrientes; nematoides na cultura cafeeira; imagem multispectral RapidEye

Keywords

• estimativa do teor de nutrientes
• nematoides na cultura cafeeira
• imagem multispectral rapideye