Projeto 66

Instituto Federal do Triângulo Mineiro (IFtm)

Desenvolvimento de tecnologia por imagem no monitoramento de fósforo foliar no cultivo de batata

Assista o vídeo e entenda como os estudantes da Rede Federal de ensino estão desenvolvendo habilidades cada vez mais voltadas para as necessidades da sociedade e da indústria, por meio do projeto apoiado pelo Empreendedorismo Inovador da Setec.

O sucesso da plantação de batata depende de vários fatores, dos quais destacam-se as características de cada solo, as épocas do plantio e da colheita e o sistema de cultivo. Além disso, é necessária uma nutrição equilibrada, o que pode melhorar a qualidade fisiológica da planta, a tolerância à seca e até aumentar a resistência a pragas.

Com relação aos nutrientes utilizados nas adubações do cultivo da batata, o fósforo é um dos mais empregados e de maior custo ao produtor; e, na maioria das vezes, sua utilização é feita em quantidades superiores ao necessário, devido a falta de um método rápido de avaliação do estado nutricional das plantas.

Diante disso, o projeto “Desenvolvimento de tecnologia por imagem no monitoramento de fósforo foliar no cultivo de batata” tem como atividades-chave desenvolver e aprimorar a tecnologia de determinação por imagens do teor foliar de fósforo na cultura da batata, que será instantânea, apresentando assim diversas vantagens sobre os métodos tradicionais de avaliação do estado nutricional das plantas.

Para tanto, os objetivos do projeto são:

  1.  – caracterização multiespectral da cultura da batata;
  2.  – definição dos intervalos multiespectrais mais sensíveis a variações dos níveis de fósforo da batateira;
  3.  – definição de um protocolo ótimo para aquisição de medidas multiespectrais da batateira;
  4.  – definição e calibração de algoritmos de predição do fósforo da batateira;
  5.  – elaboração de proposta de protótipo físico para leituras de fósforo foliar da batateira.

Para cumprir esses objetivos, o projeto consta com a instalação de experimentos de campo com diferentes adubações fosfatadas (0, 100, 200, 400, 800 e 1.600 Kg ha-1 de P2O5), a fim de promover diferentes teores foliares de P. Todas essas plantas serão fotografadas utilizando distintas versões da câmera Survey 3 da Mapir. Para compor os modelos de estimativa, juntamente com as bandas originais da câmera, serão calculados os índices de vegetação multiespectrais.

Os índices de vegetação serão calculados no software ENVI 5.1, a partir das bandas originais calibradas da câmera Survey 3, e o processo de estimativa e avaliação da qualidade a ser utilizada neste estudo será baseado nos métodos de regressão paramétricos e não paramétricos. Os algoritmos Multilayer Perceptron (Rede Neural) e Regressão Linear Múltipla (MLR) serão utilizados como estimadores e os resultados serão comparados.

Partindo do processo avaliativo da qualidade de diferentes abordagens de aprendizado de descritores e de classificadores, descritos na etapa anterior, será definida a abordagem que melhor discriminou os níveis de P na planta, a partir da imagem analisada. Os algoritmos envolvidos nessa classificação serão desenvolvidos utilizando linguagem de programação aberta, visando à criação de um protótipo físico capaz de realizar leituras estimadas de níveis de fósforo foliar na bateria a partir da captura de imagem da planta.

No final dessa etapa, partindo da definição das melhores grandezas a serem medidas para determinação da concentração e/ou do nível de P na folha, através das características extraídas das imagens que melhor diferenciam seus níveis com os classificadores de melhor desempenho, será esboçado um protótipo de monitoramento de fósforo foliar no cultivo de batata, por meio da análise de imagens foliar.

Veja as fotos e entenda as etapas do projeto no cultivo da batata