DETECÇÃO DO STATUS HÍDRICO POR IMAGENS AÉREAS, CRESCIMENTO DE PLANTAS E PRODUTIVIDADE DE GRÃOS DE MILHO SOB DIFERENTES REGIMES HÍDRICOS

Abstract

RESUMO: O trabalho teve por objetivo avaliar os efeitos de lâminas de irrigação sobre o crescimento de plantas e rendimento de grãos em milho, bem como determinar o estado hídrico da cultura por meio de parâmetros gerados a partir de imagens multiespectrais. O experimento foi conduzido em uma área experimental da Embrapa Meio-Norte, no período de agosto a novembro de 2019. O delineamento experimental adotado foi em bloco casualizados num esquema de parcela subdividida, sendo as parcelas representadas por cinco regimes hídricos (RH), com base na evapotranspiração da cultura (ETc): 40, 60, 80, 100 e 120% da ETc e as subparcelas representadas por três híbridos de milho, onde nos capítulos I e II foram utilizados os híbridos BRS 3046 (híbrido triplo convencional) e o Status VIP3 (híbrido simples transgênico) e para o capítulos três além de BRS 3046 e VIP3, foi utilizado o hibrido duplo convencional BRS 2022 com quatro repetições. Avaliaram-se o crescimento das plantas, componentes de produção, produtividade de grãos, eficiência de uso da água (EUA) e a detecção do status hídrico das plantas, utilizando índice de vegetação (IV) obtido a partir de imagens aéreas obtidas por câmera embarcada em aeronave remotamente pilotada (ARP). O aumento na disponibilidade de água no solo decorrente da aplicação dos RH mais favorecidos (120 e 100% ETc) induziu incremento no acúmulo de matéria seca total (MST), no índice de área foliar (IAF) e na taxa de crescimento da cultura (TCC). O híbrido simples Status VIP 3 apresentou maior acúmulo de MST e maiores valores de IAF e TCC. A produtividade de grãos tende a aumentar com maiores reposições hídricas, independentemente do híbrido. Os componentes de produção (número de espigas por m² e massa de cem grãos) e EUA apresentam incrementos positivos com uma tendência linear crescente à aplicação dos RH. O híbrido simples Status VIP3 apresentou maior produtividade de grãos (10.898,3 kg ha-1) e EUA (1,8 kg m-3). O aumento na disponibilidade de água no solo induz incremento na condutância estomática (gs), conteúdo relativo de água na folha (CRA) e produtividade de grãos (PG) e reduz o déficit de pressão de vapor na folha (DPV). Os IVs NDVI, TCARI-RE, NGRD e GCI são promissores para a detecção do estado hídrico, enquanto os IVs NDVI e WDRVI são promissores para a estimativa da produtividade de grãos do milho. Os mapas dos IVs NDVI, MNGRD e WDRVI mostram elevada correlação espacial nos parâmetros de gs, VDP, CRA e PG na cultura do milho em resposta aos regimes hídricos aplicados, indicando potencial de aplicação das imagens aéreas adquiridas por ARPs para detecção do status hídrico do milho em condições de campo.

ABSTRACT: The objective of this work was to evaluate the effects of irrigation depths on plant growth and grain yield in maize, as well as to determine the water status of the crop through parameters generated from multispectral images. The experiment was conducted in an experimental area of Embrapa Middle North, from August to November 2019. The experimental design was a randomized block in a split-plot scheme, with the plots represented by five water regimes (WR), based on crop evapotranspiration (ETc): 40, 60, 80, 100 and 120% ETc and the subplots represented by three maize genotypes: BRS 3046 (triple conventional hybrid), BRS 2022 (conventional double hybrid) and Status VIP3 (transgenic single hybrid), with four replications. Plant growth, yield components, grain yield, water use efficiency (WUE) and detection of plant water status were evaluated using vegetation index (VI) obtained from aerial images obtained by cameras embedded in remotely piloted aircraft (RPA). The increase in the availability of water in the soil resulting from the application of the most favored WR (120 and 100% ETc) induced an increase in the accumulation of total dry matter (TDM), in the leaf area index (LAI), in the growth rates of the crop (CGR) and net assimilation (NAR). The Status VIP 3 hybrid showed the highest accumulation of TDM, CGR and NAR. Grain yield tends to increase with greater water replacement, regardless of the hybrid. The production components (number of ears per m² and mass of one hundred grains) and WUE present positive increments with an increasing linear tendency to the application of WR. The Status VIP3 hybrid showed higher grain yield (10,898.3 kg ha-1) and WUE (1.8 kg m-3). The increase in soil water availability induces an increase in stomatal conductance (gs), relative leaf water content (CWR) and grain yield (GY) and reduces the leaf vapor pressure deficit (VPD). The NDVI, TCARI-RE, NGRD and GCI are promising for the detection of water status, while NDVI and WDRVI are promising for estimating corn grain yield. The maps of NDVI, MNGRD and WDRVI show high spatial correlation in the parameters of gs, VPD, CWR and GY in the maize crop in response to the applied water regimes, indicating potential application of aerial images acquired by RPA to detect water status in corn under field conditions.