O uso de VANT em agricultura de precisão tem focado na utilização de sensores baseados na espectroscopia de reflectância, ou seja, em medidas da reflexão da radiação eletromagnética (REM) após interação com diferentes superfícies em diferentes comprimentos de onda, oriundas do chamado espectro refletido, mais especificamente abrangendo a região do visível (Visible – VIS – 0.4-0.7 μm), Infravermelho próximo (Near Infrared – NIR – 0.7-1.3 μm) e Infravermelho de ondas curtas (Short Wave Infrared – SWIR – 1.3- 2.5 μm). Cada comprimento de onda da REM possui um comportamento particular em relação à superfície dos diferentes materiais, o qual pode ser medido quantitativamente com base na razão entre energia incidente e energia refletida na sobre a planta.
A medida de reflectância do comportamento espectral da cultura, do solo ou água ao longo da REM é usualmente representada por um gráfico de eixo Y/reflectância vs eixo X/comprimento de onda, denominado assinatura espectral ou curva de reflectância. O comportamento espectral é resultado direto de suas propriedades físicas e químicas, bem como da estrutura atômica dos seus átomos, expressas nos segmentos de bandas através de características da curva de reflectância, como: depressões, ombros, área, curvatura e ângulos, compondo o que chamamos de feições espectrais diagnósticas.
Como indicador de estresse, os sensores se dividem em sensores que detectam a transpiração e a redução de absorção de CO2 nas plantas ou a redução na fotossíntese. No caso de estresse hídrico, a temperatura aumenta, podendo ser detectada com câmeras térmicas ou termais. No caso de estresse nutricional pode ser observada a degradação do pigmento fotossintético.
O padrão espectral da vegetação provê uma série de padrões para identificar o estádio fisiológico e de saúde das plantas. Em comprimentos de onda na região visível do espectro eletromagnético, refletância (medida proporcional da radiação refletida por um objeto) da vegetação está relacionada com os pigmentos fotossintéticos como a clorofila a, clorofila b, xantofilas, antocianinas e carotenoides.
Nos comprimentos de onda na região do infravermelho próximo do espectro eletromagnético, a refletância da vegetação é influenciada pela estrutura interna das folhas, em particular, o tamanho, a forma e a distribuição de ar e água no interior da folha.
Nos comprimentos de onda da região do infravermelho, a refletância da vegetação é determinada pela absorção de água, assim como pela presença de bioquímicos como lignina, celulose, amido, proteínas e nitrógenos. Em geral podemos resumir os sensores segundo suas aplicações para detecção de estresse, como pode ser visto na tabela seguir.
Nos próximos artigos falaremos mais especificamente sobre cada banda do espectro útil para a agricultura de precisão e como podemos extrair informações delas.
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Fonte: Livro da Embrapa “Agricultura de Precisão: resultados de um novo olhar”.
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