Nitrogen management in wheat based on the normalized difference vegetation index (NDVI) / Manejo do nitrogênio em trigo baseado no índice de vegetação por diferença normalizada (NDVI)

ABSTRACT: Biomass production and nitrogen (N) accumulated in wheat shoots may be used for quantifying optimal topdressing nitrogen doses. The objective of this study was to develop and validate models for estimating the amount of biomass and nitrogen accumulated in shoots and the N topdressing dose of maximum technical efficiency in wheat using the normalized difference vegetation index (NDVI) measured by an active optical canopy sensor. Field experiments were carried out in two years and treatments consisted of N doses applied at plant emergence and as topdressing. NDVI, shoot biomass and N accumulated in shoots at the growth stage of six fully expanded leaves and grain yield were evaluated, being determined the topdressing N dose of maximum technical efficiency (DMTE). The NDVI was positively correlated to shoot biomass and N content in shoots and models for the relationship between these variables were developed and validated. The DMTE was negatively correlated with the NDVI value evaluated at the moment of N topdressing application. Thus, NDVI evaluation by an active optical canopy sensor can be used for nitrogen fertilization in variable rate, allowing the adjustment of applied N doses in different areas within a field.

RESUMO: A produção de biomassa e o conteúdo de nitrogênio (N) acumulado na parte aérea de trigo podem ser utilizados na quantificação da dose ótima de N em cobertura. O objetivo deste estudo foi desenvolver e validar modelos para a estimativa das quantidades de biomassa e nitrogênio acumulado na parte aérea e a dose de máxima eficiência técnica de N em cobertura em trigo utilizando o Índice de vegetação por diferença normalizada (NDVI) medido por sensor óptico ativo de dossel. Experimentos foram conduzidos a campo, em dois anos, e os tratamentos constaram de doses de N aplicadas na emergência das plantas e em cobertura. Foram avaliados o NDVI, a biomassa e a quantidade de N acumulada na parte aérea no estádio de seis folhas completamente expandidas e o rendimento de grãos, sendo determinada a dose de máxima eficiência técnica de N em cobertura (DMET). O NDVI apresentou correlação positiva com a biomassa e quantidade de N acumulada na parte aérea e modelos para as relações entre estas variáveis foram propostos e validados. A DMET correlacionou-se negativamente com o valor de NDVI avaliado no momento da aplicação de nitrogênio em cobertura. Assim, a avaliação do NDVI por sensor óptico ativo de dossel pode ser utilizada para a adubação nitrogenada em taxa variável, permitindo o ajuste da dose de N aplicada em diferentes locais da lavoura.

Interception of solar radiation by the productive structures of spring canola hybrids / Interceptação de radiação solar pelas estruturas reprodutivas de híbridos de canola de primavera

ABSTRACT: The objective of this study was to adjust parameters related to the interception of photosynthetically active radiation (PAR) by reproductive structures of spring canola, with different nitrogen levels and hybrids. Two field experiments were conducted, being one with different sowing dates and hybrids (Hyola 61 and Hyola 432) and another with doses of 10, 20, 40, 80, 160kg ha-1 of N, applied in top dressing. They were conducted in Passo Fundo and Coxilha, RS, Brazil, in 2011 and 2014, respectively.The evaluated variables were: area index of reproductive structures, interception efficiency and extinction coefficient of these structures for PAR. PAR interception increased by increasing the reproductive structures volume. Interception efficiency of PAR by reproductive structures ranged from 45 to 80%. It was higher in the Hyola 61 hybrid and at the highest dose of N. The extinction coefficient of reproductive structures for PAR was 0.44 in non-limiting doses of N.

RESUMO: O objetivo deste estudo foi parametrizar a interceptação de radiação fotossinteticamente ativa (RFA) pelas estruturas reprodutivas de canola de primavera, em função de doses de nitrogênio e híbridos. Dois experimentos de campo foram conduzidos, sendo um com diferentes híbridos (Hyola 61 e Hyola 432) e outro com doses de N de 10, 20, 40, 80, 160kg ha-1, aplicadas em cobertura. Eles foram conduzidos em Passo Fundo e Coxilha, RS, Brasil, em 2011 e 2014, respectivamente. As variáveis avaliadas foram: índice de área de estruturas reprodutivas, eficiência de interceptação de RFA e coeficiente de extinção dessas estruturas. A interceptação de RFA aumentou com a elevação do volume das estruturas reprodutivas. A eficiência de interceptação de RFA pelas estruturas reprodutivas variou de 45 a 80%, sendo maior no híbrido Hyola 61 e na maior dose de N aplicado. O coeficiente de extinção de estruturas reprodutivas foi de 0,44 em doses não limitantes de N.