Recently high spectral resolution sensors have been developed, which allow new and more advanced applications in agriculture. Motivated by the increasing importance of hyperspectral remote sensing data, the need for research is important to define optimal wavebands to estimate biophysical parameters of crop. The use of narrow band vegetation indices (VI) derived from hyperspectral measurements acquired by a field spectrometer was evaluated to estimate bean (Phaseolus vulgaris L.) grain yield, plant height and leaf area index (LAI). Field canopy reflectance measurements were acquired at six bean growth stages over 48 plots with four water levels (179.5; 256.5; 357.5 and 406.2 mm) and tree nitrogen rates (0; 80 and 160 kg ha-1) and four replicates. The following VI was analyzed: OSNBR (optimum simple narrow-band reflectivity); NB_NDVI (narrow-band normalized difference vegetation index) and NDVI (normalized difference index). The vegetation indices investigated (OSNBR, NB_NDVI and NDVI) were efficient to estimate LAI, plant height and grain yield. During all crop development, the best correlations between biophysical variables and spectral variables were observed on V4 (the third trifoliolate leaves were unfolded in 50 % of plants) and R6 (plants developed first flowers in 50 % of plants) stages, according to the variable analyzed
Resumo -O objetivo deste trabalho foi avaliar os índices de vegetação e bandas do vermelho e do infravermelho próximo, gerados a partir dos sensores HRVIR, ETM+ e Modis, nas estimativas de índice de área foliar e produtividade da cultura do feijoeiro. O experimento foi realizado em blocos ao acaso, com parcelas subdivididas, com quatro lâminas de irrigação (179,5, 256,5, 357,5 e 406,2 mm), três doses de N (0,0, 80,0 e 160,0 kg ha -1 ) e quatro repetições. As medidas de reflectância foram obtidas com o Spetron SE-590, no estádio R6 da cultura, nas 48 parcelas. Foram testados: a razão simples, o índice de vegetação por diferença normalizada, índice de vegetação ajustado ao solo e índice de vegetação realçado. Os índices de vegetação foram eficientes na estimativa do índice de área foliar (IAF) e da produtividade da cultura do feijoeiro. Os índices de vegetação e a banda do infravermelho apresentam o mesmo potencial na estimativa do IAF, quando se considera a resolução espectral dos sensores Modis, ETM+ e HRVIR.Termos de indexação: Phaseolus vulgaris, agricultura, reflectância espectral, sensoriamento remoto. Vegetation indices simulated from different sensors for the estimation of biophysical variables of common beanAbstract -The objective of this work was to evaluate the vegetation indices and red and infrared bands of the HRVIR, ETM+ and Modis sensors, in the estimations of leaf area index and grain yield of common bean. The experiment was carried out in a randomized block design, with split plots and four irrigation levels (179.5, 256.5, 357.5, and 406.2 mm), three N rates (0.0, 80.0 and 160.0 kg ha -1 ), and four replicates. The reflectance measurements were obtained through the Spectron SE-590, at R6 stage, on 48 plots. Simple ratio, normalized difference vegetation index, soil-adjusted vegetation index, and enhanced vegetation index were tested. The vegetation indices were efficient to estimate the leaf area index (LAI) and grain yield. The vegetation indices and infrared band show the same potential to estimate LAI, when considering the spectral resolution of Modis, ETM+ and HRVIR.
O plantio direto abrange grandes áreas cultivadas no Brasil, sendo considerado adequado para a sustentabilidade dos agroecossistemas brasileiros. O objetivo deste trabalho foi avaliar os efeitos de diferentes sistemas de manejo do solo e de rotação de culturas sobre os atributos físicos e químicos do solo, como também sobre a produtividade da soja. O experimento foi conduzido por quatro anos (2014-2017) na área experimental do Departamento de Diagnóstico e Pesquisa Agropecuária (DDPA) / Secretaria da Agricultura, Pecuária e Desenvolvimento Rural (SEAPDR), Vacaria, RS. O delineamento experimental utilizado foi inteiramente casualizado, com quatro tratamentos e seis repetições. Os tratamentos consistiram em: plantio direto com sucessão de culturas (PDs), plantio direto com rotação de culturas (PDr), escarificado com rotação de culturas (Er) e preparo convencional com rotação de culturas (PCr). Foram avaliadas características químicas (MO, P, K e pH) e físicas (densidade, macroporosidade e microporosidade) do solo e a produtividade da cultura da soja. Após quatro anos de condução do experimento, os atributos químicos do solo não sofreram modificações pelos manejos adotados, porém houve um aumento dos teores de matéria orgânica em todos os tratamentos avaliados. Para as variáveis físicas macro e microporosidade do solo não houve diferença significativa entre os tratamentos, mas a densidade do solo mostrou-se sensível para a mudança no preparo do solo. A produtividade não apresentou diferença entre os tratamentos. Os resultados preliminares mostram que a curto prazo não há necessidade de manejar o solo a cada três anos em áreas que utilizam a técnica do plantio direto.
ResumoO presente estudo teve como objetivo avaliar a eficiência do algoritmo SEBAL na estimativa dos componentes de balanço de energia e da evapotranspiração para áreas de cultivo de soja irrigada no município de Cruz Alta (RS), assim como analisar a variação temporal e espacial da evapotranspiração a partir de imagens do sensor TM Landsat 5. O algoritmo Surface Energy Balance Algorithm for Land (SEBAL) foi aplicado a seis imagens distribuídas ao longo do ciclo fenológico da cultura da soja, no município de Cruz Alta, RS, nas safras 2009 e 2010. As estimativas obtidas foram comparadas com os dados de superfície, obtidos por meio da estação micrometeorológica localizada na área de estudo. As estimativas mais precisas foram as do saldo de radiação, enquanto que a estimativa que apresentou maior erro foi a do fluxo de calor no solo. O SEBAL mostrou potencial para mapear a variabilidade espacial e temporal da evapotranspiração, evidenciando sensibilidade aos diferentes tipos de ocupação do solo e aos diferentes estádios de desenvolvimento da cultura.Palavras-chave: Glycine max L., sensoriamento remote, SEBAL, recursos hídricos. Estimation of energy balance components and evapotranspiration in soybean crop in southern Brazil using TM -Landsat 5 images AbstractThe present study aimed to evaluate the efficiency of SEBAL algorithm in estimating the energy balance components and evapotranspiration for irrigated soybean areas, near the municipality of Cruz Alta, RS, Brazil, and to analyze the temporal and spatial variation of evapotranspiration from Landsat TM5 image. The Surface Energy Balance Algorithm for Land (SEBAL) was applied to six images distributed throughout the soybean growth season in 2009 and 2010 harvests. The estimates were compared to micrometeorological data retrieved from a station located in the studied area. The most accurate modeled parameter estimatives was net radiation while the one which presented the highest error was soil heat flux. The SEBAL showed potential to map the spatial and temporal evapotranspiration variability, showing sensitivity to different types of land cover and to different crop development stages.
Cropping intensifi cation and technical, economic and environmental issues require effi cient application of production
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