Predição de variáveis morfológicas e estruturais dos dosséis forrageiros de três sistemas silvipastoris com uso de drones

Descrição

A predição de variáveis morfológicas e estruturais dos dosséis forrageiros em ecossistemas pastoris, de forma rápida, acurada e menos laboriosa, é uma demanda premente na atualidade para obtenção de maior eficiência dos sistemas produtivos. Para tanto, este projeto foi elaborado com o objetivo de predizer e mapear a variabilidade espacial destas variáveis das pastagens em três sistemas silvipastoris na região da Baixada Fluminense, estabelecidos na UFRRJ desde 2025. Estes sistemas (tratamentos) estão dispostos em um experimento, sob delineamento de blocos casualizados com quatro repetições (piquetes) de 420 m2 cada. O Tratamento 1 estabelecido com capim-Tamani (Megathyrsus maximus cv. BRS Tamani) e gliricídia (Gliricidia sepium); o Tratamento 2 com capim-Tamani consorciado com amendoim forrageiro (Arachis pintoi cv. Belmonte) e gliricídia; e o tratamento 3 com capim-Tamani consorciado com amendoim forrageiro, gliricídia e coco (Cocus nucifera). Os três sistemas serão avaliados quanto às variáveis morfológicas e estruturais dos dosséis forrageiros durante período experimental (01/09/2026 a 31/08/2027). Para predição da interceptação luminosa, índice de área foliar, massa de forragem e suas composições botânica e morfológica e a concentração de N dos dosséis forrageiros, serão utilizados dados de sensoriamento remoto obtidos por câmeras RGB e multiespectral com seis bandas embarcadas em drone Phantom 4 multiespectral (DJI) a 90 m de altura de voo. O georreferenciamento e a reconstrução do ortofotomosaico serão realizados no software Agisoft® Metashape-Professional (versão-1.7.3), e utilizado o complemento “RAVI” para o software Qgis® para automatizar a extração de dados de reflectância da vegetação e cálculo de diversos índices de vegetação relacionados à biomassa e concentração de N dos dosséis forrageiros. Os índices de vegetação e reflectância de cada banda espectral serão extraídos para cada pixel da imagem e o valor médio dos pixels correlacionado aos valores de referência das variáveis dos dosséis forrageiros obtidos nas avaliações de campo, aos modelos de regressão univariados e multivariados e aplicados à algoritmos de inteligência artificial, como por exemplo, ao “randon forest”, para predição das variáveis de interesse com base nos diferentes padrões espectrais reconhecidos. A altura estimada dos dosséis forrageiros será calculada por altimetria, após processamento das imagens digitais e predita pela diferença entre a elevação da superfície e a do terreno. O modelo final desenvolvido para predição das variáveis morfológicas e estruturais dos dosséis forrageiros será aplicado a cada um dos três sistemas silvipastoris em escala temporal, para mapeamento da variabilidade espacial. A curto prazo, serão gerados modelos para prever a variabilidade espacial e temporal da interceptação luminosa, da altura, da massa de forragem e de suas composições botânica e morfológica e, a médio prazo, da concentração de N dos dosséis forrageiros de três sistemas silvipastoris, para otimização do manejo dos pastos e busca pela maior eficiência produtiva e sustentabilidade das pastagens destes ecossistemas. A proposta também contribuirá para a formação de pessoal em iniciação científica, com capacitação em experimentação de campo, sensoriamento remoto, processamento de imagens, organização de banco de dados, estatística e inteligência artificial. A execução é viável visto que a área experimental se encontra instalada no IZ/UFRRJ, e os principais equipamentos necessários, como drone, câmeras multiespectrais, e infraestrutura computacional existentes no Laboratório de Modelagem Ambiental e Atmosférica (LMAAT) do Instituto de Florestas da UFRRJ, assim como o analisador de dosséis forrageiros, estufas e balanças existentes no Laboratório de Ciências Forrageiras (LACIF) do Instituto de Zootecnia da UFRRJ, foram adquiridos ou disponibilizados em projetos anteriores pelos membros da equipe deste projeto e estarão disponíveis para utilização, via parceria de cooperação entre os professores destes institutos e suas respectivas equipes de trabalho.