O NDVI (Índice de Vegetação por Diferença Normalizada) é um importante índice para o monitoramento da cafeicultura por meio do
sensoriamento remoto com o uso de imagens de satélite.
Pesquisas mostram sua utilidade para avaliar a saúde, o vigor e o desenvolvimento das plantas, permitindo intervenções mais assertivas.
Apontam ainda que o NDVI pode ser usado para monitorar o estado nutricional, identificar estresses hídricos, detectar infestações por pragas ou doenças, além de auxiliar na
estimativa de produtividade.
Mas, para a sua eficácia, é necessário saber acompanhar as
fases fenológicas do cafeeiro arábica por meio do NDVI, o que possibilita maior ganho de produtividade e sustentabilidade da lavoura. Saiba mais neste artigo!
O que é o NDVI?
O
NDVI (Índice de Vegetação da Diferença Normalizada) é um índice de vegetação criado para acompanhar a saúde das plantas por meio da sua atividade fotossintética.
Desenvolvido em 1973 por quatro cientistas da Texas A&M University (Rouse Jr, Haas, Schell e Deering), o índice normaliza a diferença entre a reflexão da luz no infravermelho próximo (NIR) e no vermelho (Red), resultando em valores que variam de -1 a 1.
O cálculo é simples:
NDVI = (NIR – Red) / (NIR + Red).
Valores altos (próximos de 1) indicam vegetação densa e saudável; valores próximos de zero ou negativos apontam para solo exposto, água ou vegetação estressada.
A saúde da planta é inferida porque a clorofila, pigmento essencial para a fotossíntese, absorve fortemente a luz vermelha e reflete a luz infravermelha.
Assim, uma planta com atividade fotossintética vigorosa apresentará um NDVI mais elevado.
NDVI na cafeicultura: por que usar e benefícios
Na cafeicultura, o NDVI é utilizado como ferramenta de
Agricultura de Precisão que permite:
- monitorar o vigor vegetal: identificar áreas da lavoura com crescimento desigual, possivelmente devido à deficiência nutricional, estresse hídrico ou compactação do solo;
- acompanhar a sanidade: detectar precocemente pragas e doenças, que muitas vezes causam alterações na reflectância da folha antes de serem visíveis a olho nu;
- avaliar danos: como demonstrado no estudo de
Rodrigues et al. (2021), índices de vegetação como o NDVI podem ser usados para avaliar o impacto de eventos climáticos extremos, como chuvas de granizo, nas variedades de café;
- estimar produtividade: trabalhos como o de
Volpato et al. (2017) mostram a correlação entre índices de vegetação (NDVI e EVI) do sensor MODIS e variáveis do balanço hídrico, possibilitando modelos de estimativa de produtividade em escala regional;
- mapear a variabilidade: o NDVI ajuda a identificar zonas de manejo diferenciado dentro de uma mesma área, permitindo aplicações localizadas de insumos, como demonstrado em estudos que correlacionam o índice com
teores foliares de nitrogênio e parâmetros fitotécnicos.
Os benefícios são redução de custos com aplicações uniformes, aumento da eficiência no uso de recursos (água e fertilizantes), antecipação de problemas e suporte à tomada de decisão com base em dados objetivos.
A importância de monitorar as fases fenológicas
O cafeeiro arábica possui um ciclo fenológico bienal complexo, dividido em seis fases principais, desde a formação de gemas até a colheita e repouso (senescência).
Este ciclo é sensível a fatores climáticos como fotoperíodo e disponibilidade hídrica. Monitorar essas fases com o NDVI permite ao produtor:
- identificar o fim do repouso e a indução floral: período crucial onde o estresse hídrico controlado seguido de irrigação ou chuva define a florada principal;
- acompanhar o desenvolvimento dos frutos: desde o "chumbinho" até a granação e maturação;
- determinar o momento da colheita: a maturação não uniforme é um desafio. Estudos como o de
Martins et al. (2021) desenvolveram índices de vegetação específicos (como o Coffee Ripeness Index - CRI) a partir de imagens aéreas para monitorar a maturação dos frutos com mais precisão do que a inspeção visual, auxiliando no planejamento da colheita;
- entender a bienalidade: o NDVI pode ajudar a visualizar e quantificar as diferenças de vigor vegetativo entre um ano de alta e um ano de baixa produção;
Acompanhar essas fases garante que as práticas de manejo (adubação, irrigação, pulverização) sejam aplicadas no momento fisiológico mais adequado para a planta.
Pesquisas mostram avanços do NDVI na cafeicultura
A ciência tem evoluído para superar as limitações do NDVI em culturas perenes como o café, onde a densidade da copa pode causar saturação do índice (valores param de aumentar mesmo com crescimento da biomassa).
Uma
pesquisa em Minas Gerais concluiu que a utilização de imagens Sentinel-2 para obtenção do NDVI demonstrou ser uma forte ferramenta para mapear o
potencial de produtividade do cafeeiro.
Pesquisas integraram o NDVI em modelos que utilizam também
dados meteorológicos e de solo para estimar a produtividade do café com alta precisão em escala regional e microrregional.
O
uso de imagens de satélites como o QUICKBIRD e, mais recentemente, drones equipados com câmeras multiespectrais, permite mapear parâmetros biofísicos (IAF, biomassa, diâmetro da copa) em nível de talhão,
facilitando o manejo preciso.
Saturação do NDVI
No uso do NDVI na cafeicultura deve-se ter também atenção com a saturação, momento em que o índice se torna insensível ao aumento da biomassa vegetal a partir de certo estágio da planta, estabilizando num mesmo patamar, com pequena variação de valores.
Como usar o NDVI com o sistema Safra do Café
No sistema
Safra do Café é possível utilizar o NDVI a partir de imagens do sensor MSI/Sentinel-2AB, de alta resolução especial (10 metros) e temporal (nova imagem a cada 5 dias, a depender da cobertura de nuvens).
Para isso, basta apenas inserir a sua área de interesse no sistema, por meio de um arquivo .gpkg ou então desenhá-la no mapa interativo. Posteriormente, basta clicar em salvar dados e ir para a aba de monitoramento.
Veja no vídeo abaixo:
