Estudo revela potencial de método que usa satélites para monitorar integração lavoura-pecuária

Foto: Gabriel Aquere

Fazenda da Embrapa Pecuária Sul

Um estudo, conduzido na fazenda experimental da Embrapa Pecuária Sul, em Bagé (RS), destacou o potencial do Índice de Vegetação da Diferença Normalizada (NDVI) para monitoramento de sistemas agrícolas com o uso de dados gerados por constelação de satélites. O levantamento utilizou dados de dois ciclos completos do sistema Integração Lavoura-Pecuária (ILP), combinando soja no verão e azevém no inverno, com imagens do satélite Sentinel-2.

“Os resultados demonstraram a correlação entre o NDVI, a produtividade da soja e a distribuição de precipitação pluvial. Além disso, o estudo revelou consistência nos dados obtidos em passagens de satélite com intervalo de dois a três dias. Contudo, ainda persiste a necessidade de aprofundar os estudos para validar o uso do NDVI na tomada de decisões de manejo agrícola, como estimar a biomassa na fase de pastagem para determinar a taxa de lotação ideal”, explicou o pesquisador Marcos Neves, da Embrapa Meio Ambiente.

A missão Sentinel-2, da Agência Espacial Europeia (ESA), com seus dois satélites idênticos em órbitas defasadas de 180º (constelação mínima), combina alta resolução espacial (10 metros) e revisita frequente — 5 dias no equador e de dois a três dias em latitudes médias, nas áreas onde ocorre sobreposição de órbitas vizinhas. Durante o estudo, foram analisadas 72 imagens livres de nuvens, de um total de 288 passagens, representando uma taxa de aproveitamento de 25%. As imagens foram obtidas da coleção EarthExplorer, disponível no site do Serviço Geológico dos EUA (USGS), tratadas automaticamente utilizando programação em linguagem Python integrada ao programa de geoprocessamento QGIS.

Os dados coletados abrangeram 24 meses, gerando mapas NDVI para cada passagem. A média do NDVI foi utilizada como indicador de vigor da vegetação, enquanto o desvio-padrão apontou a variabilidade espacial. Esse monitoramento permitiu analisar o desenvolvimento da soja e do azevém em diferentes estágios fenológicos.

De acordo com Alfredo Luiz, também pesquisador na Embrapa Meio Ambiente, o estudo revelou que o NDVI é sensível às condições climáticas. No primeiro ciclo de soja, marcado por baixa precipitação (160,1 mm em 90 dias após a semeadura), a curva do NDVI mostrou descontinuidade no crescimento. Já no segundo ciclo, com precipitação quatro vezes maior (649 mm), o NDVI atingiu picos mais altos e constantes. Esses resultados refletiram diretamente na produtividade da soja: 1,04 t/ha em 2018 e 2,81 t/ha em 2019.

Para o azevém, o NDVI apresentou um crescimento rápido após a colheita da soja, alcançando picos de 0,94 e 0,93 nos dois ciclos avaliados. A cultura mostrou desenvolvimento mais homogêneo do que a soja, com menores variações espaciais no NDVI. Essa estabilidade é atribuída à maior disponibilidade hídrica durante o período frio.

Desafios e perspectivas

“A frequente presença de nuvens ainda representa um obstáculo para o monitoramento contínuo por satélite, disse Neves. Entretanto, a alta frequência de revisita do Sentinel-2 e sua disponibilidade gratuita oferecem vantagens significativas”, destacou. 

O estudo também destacou a importância de taxas de revisita maiores para garantir dados cruciais em momentos decisivos do manejo agrícola.

O uso do NDVI como ferramenta de monitoramento foi validado como um recurso valioso para a agricultura de precisão. Os pesquisadores planejam aprofundar as análises, investigando a relação entre os mapas de produtividade da soja e os índices NDVI em diferentes estágios, além de explorar a aplicação do NDVI para estimativas de biomassa em sistemas ILP. A integração de novas tecnologias, aliada ao processamento eficiente de dados, promete avançar ainda mais o potencial do monitoramento orbital na gestão agrícola.

O trabalho completo a que esse texto se refere está relatado no capítulo 86 - Monitoramento em alta frequência do índice de vegetação de sistema integrado Lavoura-Pecuária, de autoria de Marcos Neves, Alfredo Luiz e Naylor Bastiani (Embrapa Pecuária Sul), que compõe o livro eletrônico Agricultura de precisão: um novo olhar na era digital, editado por Bassoi et al. e publicado pela Cubo Multimídia, 2024. Veja aqui.

Por Cristina Tordin (MTB 28499/SP)Embrapa Meio Ambiente