Evaluation of the nutritional status of corn by vegetation indices via aerial images / Avaliação do estado nutricional do milho por índices de vegetação de imagens aéreas

ABSTRACT: The objective of this study is to determine the vegetation indices (IV) as a means of identifying the nutritional status of corn, with respect to the soil nitrogen and potassium, using the aerial images received through an RGB camera loaded on an unmanned aerial vehicle. The images were obtained for an experiment of the nitrogen levels (0, 60, 120 and 180 kg ha-1) and potassium levels (0, 50, 100 and 150 kg ha-1), in the random block design, with a factorial scheme of 4 x 4, having three repetitions. Ten leaves were plucked per plot during the flowering phase to assess the total N (NF) and K+ leaf contents. The Pearson's correlation analysis, as well as the analyses of variance and regression between the IV and the concentrations of N and K2O. NF, K+ and the grain yield, responded only to the soil N levels. A significant correlation was observed for the indices of Red Index, Normalized Difference Index and Visible Atmospherically Resistant Index with the NF, which endorses them as favorable in identifying the nutritional standing of corn, with respect to the N level. Not even a single one of the indices evaluated could detect the nutritional ranking of corn in the context of the potassium level.

RESUMO: O estudo teve como objetivo avaliar índices de vegetação (IV) para detecção do status nutricional do milho com relação ao nitrogênio e potássio por meio de imagens aéreas obtidas por câmera RGB embarcada em veículo aéreo não tripulado. As imagens foram adquiridas em ensaio de níveis de nitrogênio (0, 60, 120 e 180 kg ha-1) e potássio (0, 50, 100 e 150 kg ha-1), em blocos ao acaso, fatorial 4 x 4, com três repetições. Coletaram-se dez folhas por parcela na fase de florescimento para avaliação do teor foliar de N total (NF) e K+. Efetuou-se análise de correlação de Pearson, análise de variância e de regressão entre os IV e os níveis de N e de K2O. NF, K+ e a produtividade de grãos responderam apenas aos níveis de N no solo. Houve correlação significativa para os índices Excess Red Index, Normalized Difference Index e Visible Atmospherically Resistant Index com o NF, que os credencia como promissores na detecção do status nutricional do milho em relação ao N. Nenhum dos índices avaliados foi capaz de detectar o status nutricional do milho com relação ao potássio.

Microbial activities, carbon, and nitrogen in an irrigated Quartzarenic Neosol cultivated with cowpea in southwest Piauí / Atividade microbiana, Carbono e nitrogênio de Neossolo Flúvico cultivado com feijão-caupi irrigado no sudoeste piauiense

The aim of this study was to evaluate microbial biomass and total organic carbon and nitrogen of an irrigated Quartzarenic Neosol cultivated with two cowpea cultivars in Bom Jesus, Piauí, Brazil. The experiment was conducted in a randomized experimental block design in split plots. The plots consist of two cowpea cultivars (Aracê and Tumucumaque) and the subplots were composed of five different irrigation regimes (L1 = 108.2; L2 = 214.7; L3 = 287.9; L4 = 426.1, and L5 = 527.7 mm). Soil samples were collected at a depth of 0-0.20 m in order to evaluate basal soil respiration, microbial biomass carbon, metabolic quotient, microbial quotient, content, and storage of soil carbon and nitrogen. Basal soil respiration, microbial biomass carbon, microbial metabolic quotient, and microbial quotient are influenced by the interaction between cowpea cultivars and irrigation. The cultivar Aracê showed greater stimulus to the microbial community, while the irrigation regimes with 214.7 and 287.9 mm (60 and 90% of ETo, respectively) provided the best moisture conditions for microbial activities.(AU)

O objetivo deste estudo foi avaliar a biomassa microbiana e os estoques totais de carbono orgânico e nitrogênio de um Neossolo Flúvico irrigado, cultivado com duas cultivares de feijão-caupi, no município de Bom Jesus, Piauí. O experimento foi instalado em delineamento experimental em blocos ao acaso dispostos em parcelas subdivididas, sendo as subparcelas cinco lâminas de irrigação por aspersão (L1=108,2; L2 = 214,7; L3 = 287,9; L4 = 426,1 e L5 = 527,7 mm) e as parcelas duas cultivares de feijão-caupi (Aracê e Tumucumaque). Foram coletas amostras de solo na profundidade de 0-0,20 m para as avaliações da respiração basal do solo, carbono da biomassa microbiana, quociente metabólico, quociente microbiano, teor e estoque de carbono e nitrogênio do solo. A respiração basal do solo, carbono da biomassa microbiana, quociente metabólico e quociente microbiano são influenciados pela interação entre cutivares de feijão-caupi e lâminas de irrigação. A cultivar Aracê apresentou maior estímulo a comunidade microbiana, enquanto as lâminas de irrigação com 214,7 e 287,9 mm (60 e 90% da ETo, respectivamente) proporcionaram as melhores condições de umidade a atividade microbiana.(AU)

Microbial activities, carbon, and nitrogen in an irrigated Quartzarenic Neosol cultivated with cowpea in southwest Piauí / Atividade microbiana, Carbono e nitrogênio de Neossolo Flúvico cultivado com feijão-caupi irrigado no sudoeste piauiense

The aim of this study was to evaluate microbial biomass and total organic carbon and nitrogen of an irrigated Quartzarenic Neosol cultivated with two cowpea cultivars in Bom Jesus, Piauí, Brazil. The experiment was conducted in a randomized experimental block design in split plots. The plots consist of two cowpea cultivars (Aracê and Tumucumaque) and the subplots were composed of five different irrigation regimes (L1 = 108.2; L2 = 214.7; L3 = 287.9; L4 = 426.1, and L5 = 527.7 mm). Soil samples were collected at a depth of 0-0.20 m in order to evaluate basal soil respiration, microbial biomass carbon, metabolic quotient, microbial quotient, content, and storage of soil carbon and nitrogen. Basal soil respiration, microbial biomass carbon, microbial metabolic quotient, and microbial quotient are influenced by the interaction between cowpea cultivars and irrigation. The cultivar Aracê showed greater stimulus to the microbial community, while the irrigation regimes with 214.7 and 287.9 mm (60 and 90% of ETo, respectively) provided the best moisture conditions for microbial activities.

O objetivo deste estudo foi avaliar a biomassa microbiana e os estoques totais de carbono orgânico e nitrogênio de um Neossolo Flúvico irrigado, cultivado com duas cultivares de feijão-caupi, no município de Bom Jesus, Piauí. O experimento foi instalado em delineamento experimental em blocos ao acaso dispostos em parcelas subdivididas, sendo as subparcelas cinco lâminas de irrigação por aspersão (L1=108,2; L2 = 214,7; L3 = 287,9; L4 = 426,1 e L5 = 527,7 mm) e as parcelas duas cultivares de feijão-caupi (Aracê e Tumucumaque). Foram coletas amostras de solo na profundidade de 0-0,20 m para as avaliações da respiração basal do solo, carbono da biomassa microbiana, quociente metabólico, quociente microbiano, teor e estoque de carbono e nitrogênio do solo. A respiração basal do solo, carbono da biomassa microbiana, quociente metabólico e quociente microbiano são influenciados pela interação entre cutivares de feijão-caupi e lâminas de irrigação. A cultivar Aracê apresentou maior estímulo a comunidade microbiana, enquanto as lâminas de irrigação com 214,7 e 287,9 mm (60 e 90% da ETo, respectivamente) proporcionaram as melhores condições de umidade a atividade microbiana.

Microbial activities, carbon, and nitrogen in an irrigated Quartzarenic Neosol cultivated with cowpea in southwest Piauí / Atividade microbiana, Carbono e nitrogênio de Neossolo Flúvico cultivado com feijão-caupi irrigado no sudoeste piauiense

The aim of this study was to evaluate microbial biomass and total organic carbon and nitrogen of an irrigated Quartzarenic Neosol cultivated with two cowpea cultivars in Bom Jesus, Piauí, Brazil. The experiment was conducted in a randomized experimental block design in split plots. The plots consist of two cowpea cultivars (Aracê and Tumucumaque) and the subplots were composed of five different irrigation regimes (L1 = 108.2; L2 = 214.7; L3 = 287.9; L4 = 426.1, and L5 = 527.7 mm). Soil samples were collected at a depth of 0-0.20 m in order to evaluate basal soil respiration, microbial biomass carbon, metabolic quotient, microbial quotient, content, and storage of soil carbon and nitrogen. Basal soil respiration, microbial biomass carbon, microbial metabolic quotient, and microbial quotient are influenced by the interaction between cowpea cultivars and irrigation. The cultivar Aracê showed greater stimulus to the microbial community, while the irrigation regimes with 214.7 and 287.9 mm (60 and 90% of ETo, respectively) provided the best moisture conditions for microbial activities.

O objetivo deste estudo foi avaliar a biomassa microbiana e os estoques totais de carbono orgânico e nitrogênio de um Neossolo Flúvico irrigado, cultivado com duas cultivares de feijão-caupi, no município de Bom Jesus, Piauí. O experimento foi instalado em delineamento experimental em blocos ao acaso dispostos em parcelas subdivididas, sendo as subparcelas cinco lâminas de irrigação por aspersão (L1=108,2; L2 = 214,7; L3 = 287,9; L4 = 426,1 e L5 = 527,7 mm) e as parcelas duas cultivares de feijão-caupi (Aracê e Tumucumaque). Foram coletas amostras de solo na profundidade de 0-0,20 m para as avaliações da respiração basal do solo, carbono da biomassa microbiana, quociente metabólico, quociente microbiano, teor e estoque de carbono e nitrogênio do solo. A respiração basal do solo, carbono da biomassa microbiana, quociente metabólico e quociente microbiano são influenciados pela interação entre cutivares de feijão-caupi e lâminas de irrigação. A cultivar Aracê apresentou maior estímulo a comunidade microbiana, enquanto as lâminas de irrigação com 214,7 e 287,9 mm (60 e 90% da ETo, respectivamente) proporcionaram as melhores condições de umidade a atividade microbiana.