Da variabilidade espacial da lavoura à sanidade do estande de plantas, o NDVI é mais uma informação relevante para compor a nossa camada de dados para auxiliar na tomada de decisão
A agricultura de precisão revolucionou o campo, trazendo tecnologias que permitem decisões mais assertivas e eficientes. Entre essas ferramentas está o NDVI (Índice de Vegetação por Diferença Normalizada), um indicador poderoso que ajuda produtores a monitorar a saúde das plantas, identificar problemas e otimizar o manejo agrícola.
Neste artigo, você vai entender:
- O que é o NDVI?
- O que é um sensor ativo de NDVI?
- Como o NDVI é calculado?
- Como interpretar os valores de NDVI?
- Quais são as aplicações do NDVI?
Boa leitura!
O que é o NDVI?
NDVI é a sigla para Normalized Difference Vegetation Index (Índice de Vegetação por Diferença Normalizada). Ele é utilizado para medir a saúde e o vigor da vegetação com base na reflexão da luz, empregando sensores, drones ou imagens de satélite para analisar a quantidade de clorofila nas plantas. Isso indica se uma área está saudável, estressada ou com falhas no desenvolvimento.
A reflectância foliar nas bandas do infravermelho próximo (NIR) e do vermelho (RED) apresenta comportamentos opostos devido às interações da luz com a estrutura e os pigmentos das plantas.
- Na banda do vermelho (RED, ~625-700 nm), a clorofila absorve fortemente a radiação para realizar a fotossíntese, resultando em baixa reflectância.
- No infravermelho próximo (NIR, ~700-2500 nm), a luz é majoritariamente refletida devido ao espalhamento causado pela estrutura interna do mesófilo foliar, onde as múltiplas interfaces entre células e espaços de ar dispersam a radiação sem grande absorção.
A relação entre essas bandas é um indicador direto da saúde vegetal. Plantas vigorosas e saudáveis apresentam:
- Alta reflectância no NIR: devido à densa estrutura celular
- Baixa reflectância no RED: por causa da elevada concentração de clorofila
Quando a planta está sob estresse hídrico, nutricional ou fitossanitário, ocorre:
- Redução na reflectância do NIR: devido ao colapso celular ou perda de turgor
- Aumento no RED: por degradação de clorofila ou diminuição da atividade fotossintética
Curvas de resposta espectral característica da vegetação (Fonte: Auster Tecnologia)
O NDVI quantifica essa relação: valores altos indicam vegetação saudável, enquanto valores baixos sugerem estresse ou senescência. Assim, o contraste entre essas bandas permite monitorar a sanidade das culturas de forma precisa e não destrutiva.
O que é um sensor ativo de NDVI?
Diferente das imagens geradas por satélite, o sensor óptico de NDVI ativo é um dispositivo que emite sua própria fonte de luz, em comprimentos de onda específicos (vermelho e infravermelho próximo), para calcular o NDVI de forma independente das condições de iluminação ambiental.
Ao medir a reflectância da vegetação nesses comprimentos de onda, o sensor determina a atividade fotossintética e o vigor vegetal, fornecendo dados precisos mesmo em condições de baixa luminosidade ou variações climáticas.
Essa tecnologia é amplamente utilizada na agricultura de precisão para:
- Monitoramento de culturas;
- Detecção precoce de estresses (hídrico, nutricional ou fitossanitário);
- Aplicações variáveis de insumos, permitindo decisões agronômicas mais assertivas com base em dados quantitativos da saúde da vegetação.
O Flexum, sensor ativo de NDVI da Falker, mede uma área circular de aproximadamente 1 metro de diâmetro e deve ser instalado a cerca de 1 metro de distância da cultura analisada.
Essa proximidade do sensor com a cultura permite a geração de dados detalhados, demonstrando de forma mais efetiva — em comparação a imagens de satélite — a variabilidade do estande. O sensor realiza leituras contínuas, um ponto por segundo, garantindo informações mais completas e aprofundadas.
Como o NDVI é calculado?
O NDVI calcula a diferença entre a reflectância no infravermelho próximo (NIR) e a reflectância na banda vermelha (RED), dividindo essa diferença pela soma das duas reflectâncias:
NDVI = (NIR - RED) (NIR + RED)
O NDVI varia entre -1 e +1, sendo que:
- Valores próximos a +1: Vegetação densa e saudável;
- Valores próximos a 0: Solo exposto ou áreas urbanas;
- Valores negativos: Água ou nuvens.
Como interpretar os valores de NDVI?
Com os resultados da coleta de dados NDVI, é possível:
- Avaliar o estado e a saúde da lavoura;
- Identificar manchas causadas por pragas ou doenças;
- Acompanhar o desenvolvimento das culturas durante suas fases de crescimento;
- Estabelecer condições ideais em zonas de manejo;
- Dar suporte a estimativas de produtividade (em conjunto com outras camadas de dados);
- Definir zonas de manejo para uma melhor gestão de recursos;
- Auxiliar na avaliação do impacto de períodos de seca.
Ao interpretar os dados de vigor vegetativo, é possível identificar regiões com distintas capacidades de aproveitamento de nutrientes:
- Zonas com alta atividade fotossintética, que respondem bem à adubação;
- Áreas com limitações, onde o incremento de insumos teria pouco efeito.
Fonte: Geografia das coisas
Dessa forma, a agricultura de precisão, baseada no NDVI, substitui a aplicação uniforme por uma estratégia diferenciada, elevando a eficiência do uso de fertilizantes e minimizando custos desnecessários em locais de baixa resposta.
Além da fertilização, o NDVI também auxilia no:
- Manejo de irrigação;
- Detecção precoce de pragas ou doenças, pois alterações no padrão de reflectância podem indicar estresses antes mesmo que sejam visíveis a olho nu.
Essa abordagem preventiva, aliada à aplicação localizada de insumos, contribui para uma produção mais sustentável, reduzindo o impacto ambiental e maximizando a produtividade das lavouras.
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Quais são as aplicações do NDVI?
Monitoramento da saúde das plantas
Com imagens NDVI, é possível identificar áreas com deficiência nutricional, estresse hídrico ou doenças antes que os sintomas sejam visíveis. Isso permite ações rápidas, como ajustes na irrigação ou aplicação localizada de fertilizantes.
Detecção precoce de pragas e doenças
Plantas atacadas por pragas ou fungos refletem menos luz infravermelha. O NDVI ajuda a mapear focos de infestação, evitando perdas e reduzindo o uso indiscriminado de defensivos.
Gestão eficiente de irrigação
Áreas com baixo NDVI podem indicar falta de água. Com esses dados, o agricultor pode ajustar o sistema de irrigação, garantindo que cada parte da lavoura receba a quantidade ideal.
Avaliação de danos por intempéries
Secas, geadas ou excesso de chuvas impactam a vegetação. O NDVI permite avaliar a extensão dos danos e planejar a recuperação das áreas afetadas.
Mapeamento de produtividade
Ao correlacionar dados NDVI com colheitas anteriores, é possível prever a produtividade e ajustar estratégias de manejo para melhorar os resultados.
O NDVI é mais uma ferramenta que compõe a camada de dados para auxiliar o produtor e o prestador de serviços na tomada de decisão. Esses dados podem ser relacionados com outros mapas gerados na agricultura de precisão, como:
- Mapa de produtividade;
- Fertilidade do solo;
- Compactação do solo;
- Condutividade elétrica;
- Entre outros.
Os fatores que envolvem a variabilidade da área normalmente não são isolados. Portanto, quanto maior for o número de dados gerados e a sua correta interpretação, melhor será a compreensão da variabilidade e a eficiência do manejo agrícola.