Caracterização das respostas espectrais na região do visível de plantas daninhas na cultura do sorgo (sorghum bicolor)

Abstract

O sorgo (Sorghum bicolor) é uma planta rústica que se destaca pela elevada produção de biomassa e tolerância ao déficit hídrico tornando-a uma boa alternativa de diversificação agrícola. Um fator latente que acarreta problemas na produção do sorgo é a presença de plantas daninhas, que competem por nutrientes e água com a cultura. O estudo da análise espectral das plantas pode ser uma ferramenta ideal para tomadas de decisão, obtendo resultados mais rápidos e de forma não-destrutiva para o manejo das culturas. O presente trabalho tem como objetivo identificar, de acordo com o comportamento espectral, as faixas espectrais que as plantas da cultura do Sorgo se diferenciam das plantas daninhas na região do visível, a partir da análise de componentes principais e recomendar faixas espectrais ideais para a distinção das espécies de plantas. O experimento foi realizado na UFRRJ, localizada em Seropédica RJ, em uma área de 1 ha de produção de sorgo. Foram analisados 40 pontos de controle em cinco diferentes datas de coleta das assinaturas espectrais das plantas. A análise espectral foi realizada para as plantas daninhas e para a cultura do sorgo por um espectroradiometro ASD FIELDSPEC® 4. No software Rstudio foi analisado a região do visível a partir da divisão do espectro em três faixas espectrais: azul (450 a 510 nm), verde (530 a 590 nm), vermelho (640 a 700 nm). Essas leituras espectrais foram analisadas com a análise de componentes principais (ACP), uma técnica da estatística multivariada, de modo a observar comportamentos espectrais diferentes das espécies de plantas da área nas faixas espectrais estudadas. Como resultado do estudo, foi observado que as plantas do sorgo, Brachiaria marandu e Cyperus rotundus apresentaram comportamentos diferentes para os cinco dias de coleta, principalmente na região do verde e do vermelho. A análise de componentes principais permitiu a redução da dimensão dos dados e a discriminação das faixas espectrais que diferenciaram os grupos de espécies de plantas daninhas e o Sorgo. A região do verde apresentou maior diferenciação entre as plantas para todas as coletas. As faixas espectrais ideais para a distinção das espécies na região do vermelho foram os comprimentos de onda 689-693nm para a primeira coleta, 650-662nm para a segunda coleta e 657-660nm para a última coleta e na região do verde de 570-580nm. Essa diferença espectral entre as plantas ocorre devido ao conteúdo do pigmento de cada espécie, como clorofila e carotenoides. Os resultados obtidos contribuíram para a discriminação das espécies de plantas daninhas e Sorgo na região espectral do visível, apresentando potencial de utilização para discriminar espécies, o que torna uma alternativa mais acessível.