Dissertação
Detecção de manchas em lavoura de soja ocasionadas por patógenos do solo, com base em dados espectrais no estado do Paraná
Registro en:
MAROCHI, Rodrigo Mores. Detecção de manchas em Lavouras de soja ocasionadas por patógenos do solo, com base em dados espectrais no Estado do Paraná. 2022. Dissertação (Mestrado em Agronomia) - Universidade Estadual de Ponta Grossa, Ponta Grossa. 2022.
Autor
Marochi, Rodrigo Mores
Institución
Resumen
The identification of pathogens in agricultural production areas is a tool that helps in
localized control and its dissemination, reducing the cost of control and in a less
aggressive way to the environment. The objective of this work was to evaluate the use
of images obtained by RPA to identify spots in soybean (Glycine max) crops caused
by soil borne pathogens in two harvests in the region of Ponta Grossa and one harvest
in Wenceslau Braz, State of Paraná. Within the two study sites, an area of 4 hectares
was selected to carry out the data collection in the field, where they were divided into
80 sample grids, measuring 500m2 each sample grid with the dimensioning of 20 x 25
m. The RPA used was Inspire 2 from DJI with the Sentera Double 4K camera
(multispectral). The identification of symptoms of stain in soybean crops, caused by
the soil borne pathogens, identification of pathogens, plant height, population, and
yield in kg ha-1 were evaluated in the field in Weka and SynthesisFS software. The
verification of the best algorithm was based on the highest correlation coefficient index
in relation to the attribute of plants with and without pathogens, using the Shapiro-Wilk
normality test to verify if the data that were worked were parametric or not, in according
to results of the analyses. For the non-parametric values, the Wilcoxon test was used
to verify the difference between the populations of the quadrants with and without soil
pathogens and, for the parametric data, the Student's T test was used. The pathogens
found in the areas during the two seasons, in the two study sites, were Fusarium spp,
Macrophomina phaseolina and Phomopsis spp. Which affected productivity. The
algorithms showed the importance of using the reflectance values of the bands in the
two study sites with emphasis on the NDVI and NDRE indices. It was possible to
generate a classification model with the J48 algorithm, based on trees, with cross-
validation of 5 folds with hit rates above 80% in both places, considered efficient to
identify the ruffles caused by soil borne pathogens in the soybean crop. A identificação de patógenos em áreas de produção agrícola é uma ferramenta que
auxilia no controle localizado e na sua disseminação, diminuindo o custo do controle
e de forma menos agressiva ao meio ambiente. O trabalho teve como objetivo avaliar
o uso de imagens obtidas por RPA para identificação de manchas em lavouras de soja
(Glycine max) ocasionadas por patógenos de solo em duas safras na região de Ponta
Grossa e uma safra em Wenceslau Braz, Estado do Paraná. Nos dois locais de estudo
foi selecionado área de 4 hectares para realização da coleta de dados a campo, onde
foram divididas em 80 grades amostrais, mensurando 500 m2 cada grade amostral
com o dimensionamento de 20 x 25 m. O RPA utilizado foi Inspire 2 da Dji com a
câmera Sentera Double 4K (multiespectral). Foram avaliados a campo a identificação
de sintomas de mancha em lavoura de soja, ocasionadas por patógeno de solo, a
identificação dos patógenos, altura de planta, população e produtividade em kg ha-1
.
Foram processados os algoritmos de machine learning no software Weka e
SynthesisFS. A verificação do melhor algoritmo foi pelo maior índice de coeficiente de
correlação em relação ao atributo de plantas com patógenos e sem patógenos,
utilizando-se o teste de normalidade de Shapiro-Wilk para verificar se os dados que
foram trabalhados eram paramétricos ou não, de acordo com os resultados das
análises. Para os valores não paramétricos foi utilizado o teste de Wilcoxon para
verificar a diferença entre as populações dos quadrantes com e sem patógenos de
solo e, para os dados paramétricos foi utilizado o test T de Student. Os patógenos
encontrados nas áreas durante as duas safras, nos dois locais de estudo, foram
Furarium spp, Macrophomina phaseolina e Phomopsis spp, que afetaram a
produtividade. Os algoritmos mostraram a importância do uso dos valores de
reflectância das bandas nos dois locais de estudo com ênfase nos índices de NDVI e
NDRE. Foi possível geral um modelo de classificação com algoritmo J48, baseado em
árvores, com validação cruzada 5 folds com índices de acerto acima de 80% nos dois
locais, considerado eficiente para identificar as reboleiras ocasionadas pelos
patógenos de solo na cultura da soja.