RESUMO Pesquisas recentes apontam resultados promissores da integração de dados orbitais utilizando o índice de vegetação NDVI, para monitorar e estimar a produtividade da soja. O objetivo do trabalho foi avaliar a proposição de modelos de regressão linear múltipla para estimativa da produtividade de grãos com uso do índice NDVI. A pesquisa foi realizada na Fazenda Celeiro, município de Monte Alegre do Piauí, PI, sendo a área de estudo de 200 ha. Foram utilizadas cinco imagens durante o ciclo de cultivo da soja, sendo uma do Landsat 8 e quatro do Sentinel 2. Efetuou-se análises de regressão entre dados de produtividade de grãos (variável predita), extraídos dos mapas de colheita, e dados espectrais de (variáveis preditoras) oriundos dos índices de vegetação (NDVI) de diferentes estádios de desenvolvimento da soja. A seleção dos modelos promissores foi efetuada pelo critério de informação de Akaike (AIC). Para validação dos modelos utilizou-se a raiz quadrada do erro quadrado médio (RMSE) e a raiz quadrada do erro quadrado médio normalizado (nRMSE) pela média da produtividade da soja no talhão. O modelo de regressão linear gerado com o índice de vegetação NDVI nos estádios de desenvolvimento V5-V6 e R2, mostrou-se promissor na predição da produtividade de grãos de soja, com erro médio de estimativa da ordem de 153,9 kg ha-1, o que representa 4,2% em relação aos dados medidos em campo.

ABSTRACT Recent researches have shown promising results for the use of orbital data using the Normalized Difference Vegetation Index (NDVI) to monitor and predict soybean grain yield. The objective of this work was to evaluate propositions of multiple linear regression models to predict soybean grain yield using NDVI. The research was carried out at the Celeiro Farm, in Monte Alegre do Piauí, PI, Brazil, in an area of 200 ha. Five images were collected during the soybean crop cycle: one from the Landsat 8 and four from the Sentinel 2. Regression analyses were carried out between grain yield data (predicted variable) extracted from harvest maps and spectral data (predictor variables) from NDVI of soybean crops at different developmental stages. The promising models were selected by the Akaike Information Criterion (AIC). The models were validated using Root Mean Square Error (RMSE) and Normalized Root Mean Square Error (nRMSE), considering the mean of soybean yield of the plot. The linear regression models developed with NDVI for the V5-V6 and R2 developmental stages showed promising results for the prediction of soybean grain yield, with mean error of predictions of 153.9 kg ha-1, representing 4.2% when compared to the data from field measures.

RESUMO O estudo objetivou avaliar o estado hídrico de cultivares de milho por meio de índices térmico e de vegetação gerados de imagens aéreas multiespectrais obtidas por veículo aéreo não tripulado, correlacionando-os com indicadores fisiológicos e o conteúdo de água no solo. Avaliou-se a aplicação de três regimes hídricos (RH) com base na evapotranspiração de referência (ETo) (30%, 90% e 150% ETo) em duas cultivares de milho (AG-1051 e BRS-Caatingueiro). Utilizou-se um veículo aéreo não tripulado para a aquisição das imagens térmicas e multiespectrais. Avaliaram-se os índices CWSI, CI-G, CI-RE, CIV, NDVI e OSAVI, os quais foram correlacionados com medidas de trocas gasosas e umidade do solo. O CWSI apresenta correlação com os indicadores fisiológicos condutância estomática, transpiração e taxa de assimilação líquida de CO2, podendo ser utilizado na avaliação do status hídrico de plantas de milho. Os índices de vegetação multiespectrais NDVI e OSAVI podem ser utilizados em substituição ao índice térmico CWSI na avaliação do estado hídrico das plantas de milho.

ABSTRACT The objective of this study was to evaluate the water status of maize cultivars through thermal and vegetation indexes generated from multispectral aerial images obtained from an unmanned aerial vehicle (UAV), and correlate them with physiological indicators and soil water contents. The application of three water regimes based on the reference evapotranspiration (ETo) (30%, 90%, and 150% ETo) was evaluated for two maize cultivars (AG-1051 and BRS-Caatingueiro). An UAV was used to acquire thermal and multispectral images. The indexes evaluated were CWSI, CI-G, CI-RE, CIV, NDVI and OSAVI, which were correlated with gas exchange and soil moisture measures. The CWSI present correlation with physiological indicators (stomatal conductance, transpiration, and net CO2 assimilation rate) that can be used to evaluate water status of maize plants. The multispectral vegetation indexes NDVI and OSAVI can replace the CWSI thermal index in water status evaluations for maize plants.

RESUMO: O estudo teve como objetivo avaliar índices de vegetação (IV) para detecção do status nutricional do milho com relação ao nitrogênio e potássio por meio de imagens aéreas obtidas por câmera RGB embarcada em veículo aéreo não tripulado. As imagens foram adquiridas em ensaio de níveis de nitrogênio (0, 60, 120 e 180 kg ha-1) e potássio (0, 50, 100 e 150 kg ha-1), em blocos ao acaso, fatorial 4 x 4, com três repetições. Coletaram-se dez folhas por parcela na fase de florescimento para avaliação do teor foliar de N total (NF) e K+. Efetuou-se análise de correlação de Pearson, análise de variância e de regressão entre os IV e os níveis de N e de K2O. NF, K+ e a produtividade de grãos responderam apenas aos níveis de N no solo. Houve correlação significativa para os índices Excess Red Index, Normalized Difference Index e Visible Atmospherically Resistant Index com o NF, que os credencia como promissores na detecção do status nutricional do milho em relação ao N. Nenhum dos índices avaliados foi capaz de detectar o status nutricional do milho com relação ao potássio.

ABSTRACT: The objective of this study is to determine the vegetation indices (IV) as a means of identifying the nutritional status of corn, with respect to the soil nitrogen and potassium, using the aerial images received through an RGB camera loaded on an unmanned aerial vehicle. The images were obtained for an experiment of the nitrogen levels (0, 60, 120 and 180 kg ha-1) and potassium levels (0, 50, 100 and 150 kg ha-1), in the random block design, with a factorial scheme of 4 x 4, having three repetitions. Ten leaves were plucked per plot during the flowering phase to assess the total N (NF) and K+ leaf contents. The Pearson’s correlation analysis, as well as the analyses of variance and regression between the IV and the concentrations of N and K2O. NF, K+ and the grain yield, responded only to the soil N levels. A significant correlation was observed for the indices of Red Index, Normalized Difference Index and Visible Atmospherically Resistant Index with the NF, which endorses them as favorable in identifying the nutritional standing of corn, with respect to the N level. Not even a single one of the indices evaluated could detect the nutritional ranking of corn in the context of the potassium level.

RESUMO O feijão-caupi é uma leguminosa de grande importância socioeconômica para as regiões Norte e Nordeste do Brasil. Entretanto, ainda necessita de mais estudos que avaliem seu desempenho produtivo quando cultivado em regime irrigado e sob diferentes densidades de plantas. Objetivou-se, neste trabalho, avaliar os efeitos de diferentes regimes hídricos e densidades de plantas na produtividade de grãos, componentes de produção e eficiência do uso de água, bem como a correlação da produtividade de grãos com os componentes de produção da cultivar de feijão-caupi BRS Tumucumaque. O experimento foi conduzido na área experimental da Embrapa Meio-Norte, Teresina, Piauí, de junho a setembro de 2017, em um Argissolo Vermelho-Amarelo eutrófico. Utilizou-se o delineamento em blocos casualizados, sob esquema de parcelas subdivididas, com quatro repetições, em que os regimes hídricos ocuparam as parcelas (187,7; 233,5; 263,5 e 288,7 mm) e as densidades de plantas, as subparcelas (12; 16; 20 e 24 plantas m-2). Foram avaliados o número de vagens por planta, o número de vagens por metro quadrado, o comprimento de vagens, a produtividade de grãos secos e a eficiência de uso da água. A máxima produtividade de grãos foi de 1.694,46 kg ha-1 com aplicação da lâmina de 288,7 mm e a densidade de 20,4 plantas m-2. O componente de produção número de vagens por metro quadrado foi o que mais se correlacionou com a produtividade de grãos.

ABSTRACT Cowpea is a legume of great socioeconomic importance for the North and Northeast regions of Brazil. However, studies to evaluate its production performance when cultivated under irrigated regime and under different plant densities are necessary. The objective of this work was to evaluate the effects of different water regimes and different plant densities on grain yield, production components and water use efficiency, and on the correlation between grain yield and production components of BRS Tumucumaque cowpea cultivar. The experiment was carried out at Embrapa Meio-Norte experimental area, in Teresina, Piauí State, Brazil, from June to September 2017, in an Argissolo Vermelho-Amarelo eutrófico (Ultisol). A randomized complete block design was used, in a split-plot scheme with four replicates, in which the water regimes occupied the plots (187.7; 233.5; 263.5 and 288.7 mm) and plant densities, the subplots (12; 16; 20 and 24 plants m-2). The number of pods per plant, number of pods per square meter, pod length, dry grain yield and water use efficiency were evaluated. The maximum dry grain yield reached was 1,694.46 kg ha-1, with application of 288.7 mm and density of 20.4 plants m-2. The production component number of pods per square meter was the most correlated with dry grain yield.

Objetivou-se, com este estudo, avaliar o efeito de cinco freqüências de irrigação por gotejamento, na maximização da produtividade e na eficiência do uso da água pelo meloeiro cultivado em solo arenoso de Tabuleiro Costeiro do Piauí. O experimento foi conduzido no Campo Experimental da Embrapa Meio-Norte, localizado no município de Parnaíba, PI, latitude 3º5'S longitude 41º47'W e altitude de 46,8 m. O delineamento experimental foi o de blocos ao acaso, com cinco tratamentos e seis repetições, em que os tratamentos foram: freqüências de irrigação de 0,50, 1,0, 2,0, 3,0 e 4,0 dias. Foram avaliadas as produtividades comercial e total e a eficiência do uso de água, constatando-se que a maior produtividade total (77.985 kg ha-1) e a máxima eficiência do uso da água (EUAEt) pelo meloeiro (282,83 kg ha-1 mm-1) são obtidas com freqüência de irrigação de um dia. As freqüências de irrigação de 3 e 4 dias, ou superiores, não são recomendadas para o meloeiro e, se a água é escassa, utilizam-se irrigações com freqüência diária.

The objective of this work was to evaluate the effect of five trickle irrigation frequencies to obtain high yields and maximum water use efficiency in a melon crop cultivated in sandy soil of the Coastal Tablelands of Piauí, Brazil. The experiment was carried out in an experimental area of Embrapa Meio-Norte in Parnaíba, Piauí State, Brazil, latitude 3º5' S, longitude 41º47' W and altitude 46.8 m. A randomized block with five treatments and six replications was used, with irrigation frequencies of 0.5, 1.0, 2.0, 3.0 and 4.0 days. The total and commercial yield and water use efficiency were evaluated. The highest total yield (77.985 kg ha-1) and the maximum water use efficiency by melon crop (282.83 kg ha-1 mm-1) were obtained with an irrigation frequency of one day. The irrigation frequencies of 3 and 4 days or higher are not recommended for the melon crop, and if the water is scarce an irrigation frequency of one day should be used.