Índice de Vegetação por Diferença Normalizada (NDVI) para avaliação nutricional do nitrogênio e sua relação com a produtividade de grãos em arroz irrigado

Abstract

Na cultura do arroz irrigado o crescimento das plantas e a produtividade de grãos estão relacionados com a adequada disponibilidade de nitrogênio (N), entretanto, a atual recomendação da adubação nitrogenada não leva em consideração o status nutricional da cultura, reduzindo a eficiência de uso do N. Nesse contexto, a utilização de índices de vegetação é uma estratégia para auxiliar na detecção da variabilidade do estado nutricional das plantas, fornecendo uma alternativa no manejo do N. O objetivo deste trabalho foi estudar o comportamento da reflectância do dossel das plantas de arroz irrigado através do Índice de Vegetação por Diferença Normalizada (NDVI) e avaliar sua relação com o status nutricional de nitrogênio nas plantas e o rendimento de grãos, ao longo do ciclo de desenvolvimento da cultura. O experimento foi conduzido na Estação Experimental do Arroz do Instituto Rio Grandense do Arroz, em Cachoeirinha/RS, nas safras de 2021/2022 e 2022/2023 com o genótipo IRGA 424 RI. Os tratamentos consistiram em diferentes doses de adubação nitrogenada em cobertura, com o intuito de gerar variabilidade de crescimento nas plantas. O aumento na dose de N aplicada em cobertura proporcionou incrementos na produção da biomassa seca e na quantidade de N acumulado na parte aérea, rendimento de grãos e nos valores de NDVI. O NDVI apresentou relação com a dose de N aplicada, com a produção de biomassa seca e a quantidade de N acumulada na parte aérea e rendimento de grãos. De acordo com o presente estudo, o NDVI pode ser utilizado para predizer o status nutricional das plantas em relação ao N e estimar a produtividade da cultura durante o ciclo de desenvolvimento, com maiores precisões entre os estádios de 8 e 9 folhas completamente expandidas e iniciação da panícula, sendo possível utilizar o índice para guiar a segunda aplicação da adubação nitrogenada em cobertura, levando em conta a variabilidade de crescimento das plantas. Esses resultados estabelecem critérios para futuros trabalhos de aplicação de adubação nitrogenada em cobertura em taxa variável na cultura do arroz irrigado.

In flooded rice, plant growth and grain yield are related to the adequate availability of nitrogen (N), however, the current recommendation for nitrogen fertilization does not consider the nutritional status of the crop, reducing the N use efficiency. In this context, the use of vegetation indexes is a strategy to assist in detecting the variability of the nutritional status of plants, providing an alternative for nitrogen management. The objective of this work was to study the canopy reflectance of flooded rice plants using the Normalized Difference Vegetation Index (NDVI) measured throughout the development cycle and evaluate it's relationship with the N nutritional status and grain yield in rice plants. Field experiments were carried out at the Rice Experimental Station of the Instituto Rio Grandense do Arroz, in southern Brazil (Cachoeirinha/RS), in the 2021/2022 and 2022/2023 growing seasons with the genotype IRGA 424 RI. The treatments consisted of different doses of nitrogen fertilizer in topdressing, in order to create variability in plant growth. The increase in the N dose applied in topdressing provided increases in the production of shoot dry biomass and in the amount of N accumulated, grain yield and NDVI values. The NDVI was related to the dose of N applied, the production of dry biomass and the amount of N accumulated in the shoot aerial part and grain yield. According to the present study, NDVI can be used to predict the nutritional status of plants in relation to N and the grain yield of the crop during the development cycle, with greater precision between the stages of 8 and 9 fully expanded leaves and panicle initiation, being possible to use the index to guide the second application of nitrogen fertilizer in topdressing, taking into account the variability of plant growth. These results establish criteria for nitrogen topdressing in variable rate in flooded rice.