ABSTRACT Semi-mechanized and mechanized harvesting use machines that promote the transference of vibrational energy and impact to achieve the detachment of coffee fruits. The aim of this study was to evaluate the vibration transmissibility in coffee fruit-peduncle systems, using high-speed cameras, submitted to high frequency harmonic excitation in different combinations between frequency and amplitude of vibration, identifying working ranges suitable to perform selective harvesting. Vibration transmissibility was determined for the coffee fruit-peduncle systems, for the maturation stages unripe and ripe that were subjected to a sinusoidal harmonic displacement, in which the input parameters were frequency (35, 45 and 55 Hz) and peak-to-peak amplitude (3.5, 5.0 and 6.5 mm). An experiment was used to study the effect of frequency and amplitude on vibration transmissibility in a completely randomized design in a factorial scheme 3 x 3 x 2, with three replications. The frequency of 35 Hz, associated with the amplitudes 3.5-6.5 mm, was the one that most influenced the results of vibration transmissibility. For the frequency of 55 Hz and amplitude of 6.5 mm, in the ripe maturation stage, the vibration transmissibility was higher than 1.0, which could be a suitable combination for selective coffee harvesting.

ABSTRACT The tomato crop is one of the most demanding of nitrogen fertilizers. This element on soil has an elevated mobility that can represent danger to the environment and reduces its efficiency. Therefore, the purpose of this study was to evaluate the methodology for recommending nitrogen fertilizer for tutored tomatoes with a variable rate based on nitrogen sufficiency index. The treatments consisted of a reference plot and five treatments with the nitrogen sufficiency index calculated on spectral indexes NDVI, GNDVI, MCARI, PSSRa and the SPAD value. The productivity was evaluated considering the fruits size and viability. The descriptors of quality, color, soluble solids, total acidity, titratable acidity and flavor were also evaluated. All the indexes evaluated decreased significantly with the applied nitrogen during the cycle, the only exception being MCARI, which resulted in a similar nitrogen quantity to the reference. The NDVI, GNDVI, PSSRa and SPAD value indexes presented a total applied nitrogen decrease varying from 25.2% to 43.8%, neither reducing significantly the productivity nor the fruits quality. The marketable fruits productivity varied from 2332.9 to 2773.8 g.plant−1 among treatments. Only the NDVI and the SPAD value presented significant improvements on the partial factor of nitrogen productivity, among the applied treatments.

RESUMO O conhecimento da maturação dos frutos de Acrocomia aculeata (macaúba) é determinante para que a colheita seja realizada no momento em que o fruto apresente maior quantidade e qualidade de óleo. Existem diversas abordagens para monitorar a maturação, classificadas como destrutivas e não destrutivas. Variáveis obtidas por instrumentos óticos vêm sendo utilizadas para determinar, de forma não destrutiva, o estádio de maturação. Neste trabalho foram avaliadas a relação entre a atividade biológica mensurada pela técnica ótica do biospeckle laser e a firmeza da polpa dos frutos de Acrocomia aculeata entre as 41a e 61a semanas de maturação, após a florada. A atividade biológica foi quantificada a partir das imagens do biospeckle enquanto a firmeza da polpa dos frutos foi determinada por um penetrômetro digital. Foram avaliadas as correlações entre as variáveis durante a maturação e na senescência dos frutos. A partir dos resultados foi constatada correlação significativa entre atividade biológica e firmeza para as duas condições avaliadas demonstrando que o biospeckle laser pode ser um indicador eficiente não invasivo da maturação dos frutos da Acrocomia aculeata auxiliando na determinação do momento de colheita.

ABSTRACT Knowing the maturation of the Acrocomia aculeata (macaw palm) fruit is decisive for harvest to be performed when the fruit has a higher content and quality of oil. There are different approaches to monitor maturation and they can be classified as destructive and non-destructive. Variables obtained by optical instruments have been used to determine maturation stage. The present study evaluated the relationship between the biological activity measured by the optical technique of biospeckle laser and firmness, measured in the Acrocomia aculeata fruit pulp between the 41st and 61st week after flowering. The biological activity was quantified by biospeckle images, while the fruit pulp firmness was determined by digital penetrometer. Correlations between variables were evaluated during maturation and in the senescence of fruits. According to the results, significant correlation between biological activity and firmness was found for both evaluated conditions, demonstrating that biospeckle laser can be an effective non-invasive indicator of Acrocomia aculeate fruit maturation assisting in the determination of the moment of harvest.

RESUMO Objetivou-se, neste trabalho, analisar a relação entre a umidade e a resposta espectral do solo para gerar modelos de predição. Amostras com diferentes umidades foram preparadas e fotografadas. As fotografias foram tomadas em condição de luz homogênea e com correção prévia do balanço de brancos na câmera fotográfica digital. As imagens foram processadas para extração dos valores medianos nas bandas Vermelho, Verde e Azul do espaço de cores RGB; Matiz, Saturação e Valor do espaço de cores HSV; e valores dos números digitais de uma imagem pancromática obtida das bandas RGB. A umidade das amostras foi determinada com o método termogravimétrico. Modelos de regressão foram avaliados para cada tipo de imagem: RGB, HSV e pancromática. Observou-se o escurecimento do solo com aumento da umidade. Para cada tipo de solo houve um modelo com melhor ajuste. Para que modelos de predição possam ser utilizados é necessário escolher previamente o melhor modelo em função das características do solo. A estimativa da umidade do solo em função de sua resposta espectral por meio do processamento de imagens digitais mostra-se promissora.

ABSTRACT The objective of this study was to analyze the relation between the moisture and the spectral response of the soil to generate prediction models. Samples with different moisture contents were prepared and photographed. The photographs were taken under homogeneous light condition and with previous correction for the white balance of the digital photograph camera. The images were processed for extraction of the median values in the Red, Green and Blue bands of the RGB color space; Hue, Saturation and Value of the HSV color space; and values of the digital numbers of a panchromatic image obtained from the RGB bands. The moisture of the samples was determined with the thermogravimetric method. Regression models were evaluated for each image type: RGB, HSV and panchromatic. It was observed the darkening of the soil with the increase of moisture. For each type of soil, a model with best fit was observed and to use these models for prediction purposes, it is necessary to choose the model with best fit in advance, according to the soil characteristics. Soil moisture estimation as a function of its spectral response by digital image processing proves promising.

RESUMO A cultura da macaúba vem sendo estudada devido ao seu potencial bioenergético propiciado pela alta produtividade de óleo que, por sua vez, está associado ao estádio de maturação do fruto. Imagens digitais têm sido utilizadas como forma para extrair informações sem contato sobre a área superficial e volume de frutos, com a finalidade de construir sensores que possam atuar no controle de qualidade e classificação a partir de aspectos físicos ligados ao estádio de maturação. O objetivo deste trabalho foi estimar o volume do fruto de macaúba a partir de imagens digitais obtidas pela técnica de Moiré por meio de uma única câmera associada ao uso de técnicas de correção digital da deformação das imagens, comparando os volumes estimados por métodos convencionais. Os volumes obtidos pela técnica de Moiré foram comparados com os volumes obtidos pelo método de deslocamento de coluna de água e pelo método do deslocamento de sementes de painço. Os volumes medidos pela técnica de Moiré apresentam um erro médio de 13,54 e de 11,09% quando comparados aos métodos convencionais, sendo considerada uma alternativa robusta e de baixo custo para a mensuração do volume de frutos de macaúba.

ABSTRACT The macaw palm crop has been studied because of its bioenergy potential due to the high oil yield, which is linked to fruit maturity stage. Digital images have been adopted as a contactless way to obtain information about fruit surface area and volume, acting as a sensor for quality control and the classification of fruits, based on physical aspects during the maturation stage. The aim of this study was to estimate the volume of macaw palm fruits from digital models obtained by the Moiré technique using only one camera, associated with digital image-processing tools to unwarp the images, allowing the comparison with conventional methods. The volumes obtained by the Moiré technique were compared with those obtained by water displacement method (WDM) and millet-seed displacement method (SDM). The results show that the volumes measured by the Moiré technique exhibited a mean error of 13.54% compared with the SDM, and 11.09% when compared to WDM, which indicates that the digital Moiré technique is a robust, low-cost tool to measure the volume of macaw palm fruits.

Neste estudo objetivou-se identificar comprimentos de onda e faixas espectrais provenientes de reflectâncias hiper e multiespectrais utilizando regressão PLS e promover avaliação comparativa desses métodos e de dez índices de vegetação, para determinar aqueles que melhor estimam níveis de severidade de mofo-branco em feijão. Foram implantados experimentos nos municípios de Viçosa e de Oratórios, estado de Minas Gerais. Reflectâncias hiperespectrais foram obtidas com espectroradiômetro cuja faixa útil de leitura adotada foi entre 440 e 900 nm. Reflectâncias multiespectrais foram obtidas de imagens de câmara constituídas de cinco bandas (vermelho, verde, azul, Red-edge e infravermelho). Os índices de severidade da doença foram baixos; em Viçosa a média foi de 5,8% e em Oratórios, 7,4%. Modelos matemáticos utilizando reflectâncias hiperespectrais tiveram melhor desempenho para estimar mofo-branco; a banda do red-edge apresentou os comprimentos de onda que melhor estimam a severidade do mofo-branco. Índices de vegetação resistentes a efeitos da reflectância de solo estimaram melhor o mofo-branco do que os demais índices.

This study aimed to identify wavelengths and spectral ranges from hyper and multispectral reflectance using PLS regression; and to promote comparative evaluation of these methods and ten vegetation indices to determine those that best estimate levels of white mold severity in common beans. Experiments were implemented in the municipalities of Viçosa and Oratorios, Minas Gerais state. Hyperspectral reflectance measurements were acquired with the spectroradiometer, whose useful reading range was between 440 and 900 nm. Multispectral reflectance measurements were obtained from camera images comprising five bands (red, green, blue, red-edge and infrared). The indexes of disease severity were low. In Viçosa the average was 5.8% and in Oratorios, 7.4%. Mathematical models using hyperspectral reflectance performed better for estimating white mold. The red-edge band presented the wavelengths that best estimate the severity of white mold. Vegetation index resistant to the soil reflectance effects was better to estimate white mold than the other indices.

O método de elementos finitos tem sido empregado no projeto de máquinas e para o estudo do comportamento dinâmico do cafeeiro. Objetivou-se, neste trabalho, determinar as propriedades geométricas, físicas e mecânicas do sistema fruto-pedúnculo-ramo do cafeeiro. As dimensões foram determinadas por meio de processamento de imagens, as massas e os volumes mensurados utilizando-se balança e proveta, respectivamente. Os módulos de elasticidade foram determinados por meio de ensaios mecânicos de compressão, tração e flexão, para os frutos, pedúnculos e ramos, respectivamente. Os coeficientes de Poisson foram determinados a partir das deformações longitudinais e transversais dos frutos e pedúnculos. A razão de amortecimento foi determinada por meio das curvas de decaimento utilizando-se o método de decremento logaritmo. Concluiu-se que as dimensões e a massa dos frutos apresentaram tendência de aumento na medida em que seu estádio de maturação evoluiu. Os módulos de elasticidade dos frutos e dos pedúnculos no estádio de maturação verde foram superiores aos valores para o estádio de maturação cereja.

The finite element method has been employed in the machine design, as well as to study the dynamic behavior of the coffee plant or its parts. The objective of this study was to determine the geometric, physical and mechanical properties of coffee fruit-stem-branch system. The dimensions were determined by image processing, the masses and volumes measured using weighing-machine and graduated cylinder, respectively. The modulus of elasticity was determined by compression, tension and bending mechanical tests for fruits, stems and branches, respectively. The Poisson's ratio was determined using the longitudinal and transversal deformation of the fruits and stems. The damping ratio was determined by the decay curves using the logarithmic decrement method. It was concluded that the fruit dimensions and mass showed a tendency to increase with mature stage evolution. The modulus of elasticity for fruit and stems in green (cherry) stage was higher than the values for the mature stage.

Objetivou-se, com este estudo, avaliar a influência de diferentes grades amostrais na recomendação de aplicação de calcário em um Latossolo. O trabalho foi desenvolvido em uma propriedade rural localizada em Sidrolândia/MS, região do cerrado brasileiro. No mapeamento dos atributos do solo utilizou-se uma grade amostral regular composta por 99 pontos, distribuídos em uma área de 90 ha. Da grade amostral inicial outras duas foram originadas por meio da exclusão de pontos ou linhas, uma com 51 e outra com 27 pontos. Calculou-se, com base nos resultados das análises de solo, a recomendação de aplicação de calcário em cada ponto amostral. Utilizando técnicas de geoestatística estudou-se a variabilidade espacial da recomendação de aplicação de calcário para cada configuração de grade amostral testada. Por meio de krigagem, mapas de aplicação de calcário foram confeccionados. Após as análises concluiu-se que com a redução do número de pontos amostrais 11% da área de estudo apresentaram superestimativa e 8% subestimativa na dose de calcário recomendada, quando comparada com a recomendação feita utilizando grade com maior número de pontos.

The objective of this study was to evaluate the influence of different sampling grids density in the lime requirements in an Oxisol. The experiment was conducted at a rural property located in Sidrolândia city, Mato Grosso do Sul state, in the Brazilian ‘Cerrado’. In the soil attributes mapping, regular sampling grid was used consisting of 99 points, spread over an area of 90 ha. Other two grids (51 and 27 points) were derived by deleting lines or lines and points from the original one. Based on the results of soil analysis, the lime requirement at each sample point was calculated. Using geostatistical techniques the spatial variability of lime requirement was studied and grid configuration for each sample was tested. By kriging, maps were made. By reducing the number of sampling points, 11% of the experimental area showed an overestimation and 8% underestimation comparing with the lime requirement made using the highest sampling grid density.

Com o objetivo de comparar dois classificadores de imagens para a estimativa da cobertura vegetal do solo, foram avaliadas as coberturas proporcionadas pela semeadura de leguminosas e de gramíneas, sob diferentes espaçamentos, preparo do solo e condições de céu com e sem nuvens. O experimento foi conduzido em quatro parcelas experimentais de perda de solo, com 22 m x 3,5 m, instaladas em um Argissolo Vermelho-Amarelo. Os tratamentos consistiram: a) mucuna-cinza (Mucuna pruriens) em nível; b) crotalária (Crotalaria juncea) em sulcos dispostos em nível; c) milho (Zea mays L.) em sulcos dispostos em nível, e d) milho semeado no sentido do declive. Foram tomadas fotografias das parcelas dos 15 aos 85 dias após a semeadura para posterior análise, utilizando o Sistema Integrado para Análise de Raízes e Cobertura do Solo (SIARCS) e um algoritmo baseado na emissividade das bandas do verde e do vermelho (SEROBIN). A maior cobertura do solo foi obtida na parcela cultivada com crotálaria (85,8%), a qual também foi alcançada em menor tempo (56 dias após semeadura). Por outro lado, as menores coberturas foram proporcionadas pelos tratamentos milho em nível e milho morro abaixo (38,6 e 35,2%, respectivamente). As exatidões globais foram de 0,96 e 0,92, para as classificações realizadas com os programas SIARCS e SEROBIN, respectivamente, não havendo, no entanto, diferença estatística entre os dois classificadores utilizados, de acordo com o teste Z aplicado, a 5% de probabilidade.

In order to compare two image classifiers for soil cover estimation under both clear sky conditions and sky with clouds, it was evaluated the soil cover by grass and bean crops cultivated in different densities and tillage systems. The experiment was conducted in four soil loss experimental plots of 22.0 m by 3.5 m, in a Red-yellow argil soil. The four treatments consisted of sowing the velvet bean (Mucuna pruriens), sun hemp (Crotalaria juncea) and corn (Zea mays L.), all three following the contour lines, and corn following the slope line. The plot images were acquired from 15 to 85 days after sowing. The soil cover was estimated by off-shelf software (SIARCS) and a proposed algorithm based on green and red bad reflectance (SEROBIN). The highest soil cover was obtained in the sun hemp plot (85.8%), which was also obtained sooner (56 days after sowing). On the other hand, the lowest soil covers were obtained in both corn plots, following the contour lines and the slope line (38.6 and 35.2%, respectively). The overall classification accuracies were 0.96 for SIARCS and 0.92 for SEROBIN. There was no statistical difference between the classifiers using the Z test at the 5% significance level.