Com o avanço da tecnologia no campo, novas ferramentas de manejo e gestão agrícola, como os índices de vegetação, surgiram para facilitar a vida do produtor.
Embora estejam cada vez mais populares, os índices de vegetação não são um conceito novo, assim como o GPS agrícola já existe há algum tempo.
Esses índices são, na prática, modelos matemáticos – ou algoritmos – que usam dados de sensoriamento remoto para avaliar e caracterizar a saúde e o desenvolvimento da cobertura vegetal na sua lavoura.
Mas isso é apenas o começo. Continue lendo para descobrir quais são os principais índices de vegetação, como eles funcionam e como você pode usá-los para tomar decisões mais inteligentes na sua fazenda.
Como a ‘Visão de Satélite’ Enxerga a Sua Lavoura?
Antes de mergulharmos nos índices, precisamos entender um conceito fundamental: o sensoriamento remoto.
[Sensoriamento remoto]: significa obter informações sobre a lavoura à distância, sem precisar pisar no talhão. Isso é feito usando sensores que podem estar em satélites, drones ou até mesmo em veículos terrestres.
Essa tecnologia funciona graças à radiação eletromagnética (REM), que nada mais é do que a luz e outras formas de energia que viajam pelo espaço. A nossa principal fonte de REM natural é o sol.
Quando a luz do sol atinge a sua lavoura, ela interage com as plantas de três maneiras diferentes: uma parte é refletida, outra é absorvida e o restante atravessa a folha. A representação de todas as formas de REM é o que chamamos de espectro eletromagnético.
Espectro eletromagnético em função da frequência e comprimento de onda. (Fonte: Chemistry Libretexts)
A forma como a luz do sol interage com a superfície das plantas nos dá pistas valiosas sobre a saúde delas. Essa interação acontece de três formas ao mesmo tempo:
- Reflectância: A luz que a planta “devolve”, como um espelho.
- Transmitância: A luz que atravessa a folha.
- Absorbância: A luz que a planta “usa” para a fotossíntese.
A soma dessas três interações sempre totaliza 100%, e é a partir da análise delas, principalmente da reflectância, que conseguimos extrair informações importantes.
Cada tipo de superfície – uma folha verde, uma folha seca ou o solo exposto – reflete a luz de uma maneira única. Essa “impressão digital” de luz refletida é o que chamamos de assinatura espectral.
Diferentes interações entre a REM (luz incidente) e a superfície foliar, representada em corte longitudinal. (Fonte: adaptado de Portz, 2011)
Diferentes assinaturas espectrais: folha verde (a), folha seca (b) e solo (c) em relação aos comprimentos de onda do espectro visível (B, G, R) e infravermelho (IR). (Fonte: Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE))
As plantas saudáveis, ricas em clorofila e outros pigmentos, absorvem muita luz nas faixas do azul (400-500 nm) e do vermelho (600-700 nm) para realizar a fotossíntese. É exatamente essa diferença na reflexão da luz que os índices de vegetação utilizam para funcionar.
O que são os Índices de Vegetação e Como Funcionam na Prática
Os índices de vegetação são cálculos matemáticos que transformam os dados de luz refletida pela lavoura em um número simples e fácil de interpretar. Esse número nos ajuda a entender como está a saúde e o desenvolvimento das plantas.
Ao combinar a reflectância de duas ou mais faixas de luz (bandas espectrais), os índices conseguem realçar características específicas da vegetação que não seriam visíveis a olho nu.
Com base nesses índices, podemos determinar uma série de parâmetros importantes para o manejo, como:
- Índice de área foliar (a quantidade de folhas por metro quadrado);
- Biomassa (o volume de matéria vegetal);
- Porcentagem de cobertura do solo;
- Atividade fotossintética (o “vigor” da planta);
- Detecção de falta de água (déficit hídrico);
- Estimativas de produtividade.
Diferentes padrões de reflectância de folhas em diferentes estados: morta ou seca, estressada e saudável. (Fonte: DronEng)
A grande vantagem de usar os índices de vegetação é a eficiência, rapidez e praticidade. Diferente de um monitoramento manual, que leva tempo, essas técnicas permitem identificar a variabilidade dentro dos talhões enquanto a cultura ainda está se desenvolvendo.
Isso possibilita um manejo muito mais preciso. Você pode realizar adubações e pulverizações otimizadas apenas nas áreas que realmente precisam, controlar pragas e doenças de forma localizada e tomar decisões que impactam a safra atual, não apenas as próximas.
Os Principais Índices de Vegetação Utilizados no Campo
Embora a tecnologia pareça recente, o conceito dos índices de vegetação existe desde a década de 1970. Existem muitos tipos, como NDVI, EVI, SAVI e VARI. Cada um tem uma finalidade específica e é usado no mundo todo para avaliar não apenas lavouras, mas também florestas e outros tipos de vegetação.
a) Índice de Vegetação por Diferença Normalizada (NDVI)
O NDVI (sigla em inglês para Normalized Difference Vegetation Index) é o índice mais conhecido e utilizado no mercado. Ele serve como um “termômetro” geral da saúde e do vigor das plantas.
Este índice funciona comparando a luz que a planta reflete no infravermelho próximo (NIR) – que é um forte indicador de biomassa e vigor – com a luz na faixa do vermelho, que é absorvida pela clorofila para a fotossíntese.
O NDVI é muito útil no monitoramento da lavoura para detectar estresse por falta de água, danos de pragas, estimar a produtividade, entre outras aplicações.
O cálculo do NDVI é feito pela seguinte fórmula:
Onde, IVP é a reflectância na faixa do Infravermelho Próximo e V é a reflectância na faixa do Vermelho. Seus valores variam de -1 a 1.
De forma prática, valores próximos de 1 indicam uma vegetação densa e saudável. Valores próximos de 0 ou negativos geralmente representam solo exposto, água ou vegetação senescente (envelhecida ou morrendo).
Plantas com diferentes características foliares, seja por seca, nutrição ou fitossanidade, apresentam diferentes valores de NDVI. (Fonte: Earth Observatory – NASA)
As imagens abaixo mostram como os dados de NDVI são visualizados em um mapa. As áreas em vermelho indicam a vegetação mais ativa (NDVI alto), que domina a imagem no período úmido (esquerda), em contraste com o período mais seco (direita).
Imagens processadas com o cálculo de NDVI em dois períodos: úmido (esquerda) e seco (direita). (Fonte: Borato & Gomide – Embrapa,2013)
b) Índice de Vegetação Melhorado (EVI)
O EVI (sigla para Enhanced Vegetation Index) é uma versão aprimorada do NDVI. Ele foi desenvolvido para corrigir distorções causadas por partículas na atmosfera (como poeira e fumaça) e pela reflectância do próprio solo sob as plantas.
Onde:
- NIR = Reflectância do infravermelho próximo;
- RED = Reflectância do vermelho;
- BLUE = Reflectância do azul;
- L = Fator de ajuste para o fundo do solo;
- C1 e C2 = Coeficientes de resistência a aerossóis (partículas na atmosfera).
Essas correções são importantes porque os reflexos indesejados podem prejudicar a captura e a interpretação dos dados. O EVI também é menos propenso à saturação em áreas de vegetação muito densa.
Por isso, o EVI é especialmente útil em regiões com grande quantidade de biomassa, como florestas tropicais e lavouras com alto índice de área foliar.
c) Índice de Vegetação Ajustado ao Solo (SAVI)
Como o nome já diz, o SAVI (Soil-Adjusted Vegetation Index) foi criado para minimizar os efeitos do solo nos dados, principalmente quando a cobertura vegetal é baixa.
Seu cálculo é muito parecido com o do NDVI, mas adiciona uma constante L, que ajusta o índice de acordo com o nível de cobertura do solo.
O SAVI é a escolha ideal para áreas com baixa densidade de plantas ou no início do ciclo da cultura, quando há muito solo exposto entre as linhas.
d) Índice Resistente à Atmosfera na Região Visível (VARI)
O VARI (Visible Atmospherically Resistant Index), assim como o EVI, foi projetado para corrigir efeitos atmosféricos, mas ele faz isso usando apenas as faixas de luz que o olho humano consegue ver (verde, vermelho e azul).
Este índice é usado principalmente para detectar áreas de estresse na lavoura, analisando o “nível de verde” capturado nas imagens.
Diferente dos outros índices que dependem de sensores infravermelho (NIR), o VARI é gerado por sensores RGB comuns, como os de câmeras de drones e celulares. A tecnologia RGB não substitui o NDVI, mas amplia as opções de monitoramento disponíveis.
Como Aplicar os Índices de Vegetação na Sua Fazenda
Agora que você conhece os principais índices, deve estar se perguntando como pode aplicá-los na sua lavoura.
Uma forma prática de acessar essas informações é através de um software de gestão rural, como o Aegro.
No Aegro, você pode contratar imagens de satélite para as áreas da sua propriedade e analisar o índice NDVI da plantação de forma simples e visual.
As imagens são geradas pelo satélite Sentinel-2, com uma frequência de 3 a 5 dias, e ficam organizadas em ordem cronológica no sistema.
Isso ajuda você a acompanhar a evolução da safra ao longo do tempo e a identificar rapidamente qualquer mudança no vigor da vegetação.
O grande diferencial é poder cruzar os dados do sensoriamento remoto com o histórico de operações agrícolas realizadas em cada talhão. Assim, você consegue verificar se suas atividades (como adubação e aplicação de defensivos) estão trazendo o resultado esperado e tomar decisões de manejo mais assertivas e baseadas em dados.
Simples, não é? Conheça a solução da Aegro para imagens de satélite e descomplique o uso de NDVI no seu dia a dia.
Conclusão
O sensoriamento remoto e os índices de vegetação são ferramentas poderosas que auxiliam diretamente no manejo das lavouras.
Os diferentes índices nos permitem obter informações variadas e criar mapas que servem como base para tomadas de decisão mais rápidas e inteligentes.
Ao contrário das avaliações convencionais, as informações obtidas pelos índices de vegetação permitem que você atue para corrigir problemas na safra atual, em vez de apenas planejar melhorias para os cultivos futuros.
Glossário
Assinatura Espectral: É a “impressão digital” de como uma superfície (como uma folha ou o solo) reflete a luz. Plantas saudáveis, plantas secas e o solo exposto têm assinaturas únicas, permitindo que os sensores as diferenciem.
EVI (Índice de Vegetação Melhorado): Uma versão aprimorada do NDVI que corrige distorções causadas pela atmosfera e pelo solo. É mais preciso em lavouras com vegetação muito densa (alto índice de área foliar).
Índice de Vegetação: Um cálculo matemático que usa dados de luz refletida pela lavoura para gerar um valor numérico que representa a saúde, o vigor e a densidade da vegetação. Funciona como um “raio-x” da saúde da planta.
NDVI (Índice de Vegetação por Diferença Normalizada): O índice mais comum para medir o vigor da vegetação. Ele compara a alta reflexão de luz infravermelha (associada à biomassa) com a baixa reflexão de luz vermelha (absorvida pela clorofila), indicando a atividade fotossintética da planta.
NIR (Infravermelho Próximo): Faixa de luz invisível ao olho humano que é fortemente refletida pela estrutura celular das folhas saudáveis. É um dos principais componentes nos cálculos de índices como o NDVI e o EVI para avaliar o vigor e a biomassa vegetal.
SAVI (Índice de Vegetação Ajustado ao Solo): Um índice semelhante ao NDVI, mas modificado para reduzir a influência do brilho do solo. É ideal para monitorar lavouras no início do ciclo ou em áreas com pouca cobertura vegetal.
Sensoriamento Remoto: Técnica de obter informações sobre a lavoura à distância, sem contato físico, usando sensores a bordo de satélites, drones ou outras plataformas. É a tecnologia base para a criação dos mapas de índices de vegetação.
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Ter acesso a mapas de NDVI é um grande avanço, mas o verdadeiro desafio é transformar essa imagem colorida em uma ação concreta. Olhar para uma mancha com baixo vigor no mapa e não saber se a causa foi uma falha na aplicação de fertilizantes, um ataque de pragas ou um problema de irrigação pode ser frustrante. Sem o histórico completo do talhão, os dados de sensoriamento remoto correm o risco de se tornarem apenas uma curiosidade.
É aqui que a integração de informações faz toda a diferença. Um software de gestão agrícola como o Aegro resolve esse problema ao centralizar os mapas de vegetação com o registro de todas as operações da fazenda. Em vez de apenas ver o problema, você consegue cruzar o NDVI com o histórico de aplicações, o planejamento da safra e até os custos daquele talhão específico. Essa visão completa permite diagnosticar a causa real dos problemas e tomar decisões de manejo mais precisas, otimizando o uso de insumos e protegendo a produtividade.
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Perguntas Frequentes
Qual a principal diferença entre os índices NDVI, EVI e SAVI e quando devo usar cada um?
A principal diferença está na sua aplicação. O NDVI é um indicador geral de saúde e vigor, ideal para monitoramento ao longo do ciclo. O EVI é uma versão melhorada, mais precisa em áreas de vegetação muito densa (como milho em estágios avançados), pois corrige distorções do solo e da atmosfera. Já o SAVI é a melhor escolha para o início do cultivo ou em áreas com plantas esparsas, pois minimiza a interferência do reflexo do solo exposto.
Preciso de um drone ou satélite próprio para gerar mapas de vegetação da minha lavoura?
Não, você não precisa de hardware próprio. Plataformas de gestão agrícola, como o Aegro, oferecem acesso a imagens de satélite de alta frequência (geralmente a cada 3-5 dias) como um serviço. Isso torna a tecnologia acessível sem a necessidade de um grande investimento inicial em drones ou em processamento de dados.
Um valor baixo de NDVI em uma área do talhão significa sempre que há um problema?
Um NDVI baixo indica menor atividade fotossintética, mas não aponta a causa exata. Pode ser resultado de estresse hídrico, deficiência de nutrientes, ataque de pragas, doenças, ou simplesmente uma área com solo exposto ou falhas no plantio. O mapa de NDVI é uma ferramenta que mostra onde investigar, exigindo uma verificação em campo para um diagnóstico preciso.
Com que frequência as imagens de satélite para NDVI são atualizadas e qual a sua resolução?
A frequência depende do satélite utilizado. Satélites como o Sentinel-2, comumente usado na agricultura, capturam imagens da mesma área a cada 3 a 5 dias, dependendo das condições de nebulosidade. A resolução espacial é tipicamente de 10 metros, o que significa que cada pixel na imagem representa uma área de 10x10 metros no campo.
O que significa a ‘saturação do NDVI’ que o índice EVI ajuda a corrigir?
A saturação do NDVI ocorre quando a vegetação se torna muito densa. A partir de um certo ponto de biomassa, o valor do NDVI atinge seu máximo (próximo de 1) e não aumenta mais, mesmo que a planta continue crescendo. Isso dificulta a diferenciação entre áreas saudáveis e áreas extremamente saudáveis. O EVI é mais sensível nessas condições, continuando a refletir o aumento de biomassa onde o NDVI já estagnou.
Como posso usar os mapas de NDVI para otimizar o uso de fertilizantes e defensivos?
Os mapas de NDVI permitem a criação de zonas de manejo dentro de um mesmo talhão. Com base na variabilidade do vigor das plantas, é possível gerar mapas de aplicação em taxa variável. Isso significa aplicar mais fertilizante nitrogenado apenas nas zonas com NDVI mais baixo (menor vigor) e reduzir a dose nas áreas mais saudáveis, otimizando o uso de insumos, reduzindo custos e aumentando a eficiência da operação.
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