Já imaginou usar drones para economizar água na irrigação e prever a produtividade do milho? Pois essa tecnologia já é realidade e está cientificamente comprovada. Pesquisadores do campus de Iguatu do Instituto Federal do Ceará (IFCE) demonstraram, em um estudo publicado na revista Engenharia Agrícola, como drones equipados com sensores especiais podem tornar a irrigação mais estratégica e eficiente, especialmente em regiões com escassez de água.

A pesquisa foi resultado do Trabalho de Conclusão de Curso de Mateus Lima Silva, então aluno de Engenharia Agrícola no IFCE e hoje mestrando na Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz da Universidade de São Paulo (ESALQ/USP). Segundo o egresso, a utilização de uma tecnologia de monitoramento do déficit hídrico já é bastante utilizada para avaliar o estado nutricional das plantas, mas ainda é pouco discutida quando o objetivo é monitorar a água delas, já que há variação dos níveis de água dependendo do clima e do material genético das amostras.

“Esses achados são muito importantes, porque mostram que é possível fazer uma análise não destrutiva, em tempo real, do estado hídrico das plantas, o que pode facilitar bastante o manejo de áreas irrigadas e também ajudar na estimativa de produtividade em áreas de sequeiro”, diz Mateus. Ele também acrescenta que no futuro deseja retornar ao Nordeste e contribuir para o avanço da pesquisa agrícola na região.

O estudo foi desenvolvido com apoio do CNPq, dentro de um projeto de iniciação científica, sob orientação do professor Alexandre Reuber e colaboração do estudante Joaquim Mauro, além dos professores Vinícius Calou, Newdmar Fernandes e Eliakim Araújo.

Metodologia da pesquisa

O trabalho teve uma metodologia prática de monitoramento, capaz de ser aplicada no campo com drones e sensores comerciais. A ideia não foi apenas testar a tecnologia, mas entender como, quando e por que ela funciona melhor para o manejo da irrigação. Em vez de irrigar por intuição ou rotina, o agricultor pode usar dados confiáveis para saber quando e quanto irrigar. Em regiões semiáridas, onde a água é um recurso escasso, isso representa economia e segurança na produção.

A pesquisa foi conduzida durante a estação seca no município de Iguatu (CE), entre outubro e dezembro, quando praticamente não choveu. Toda a água usada no experimento foi controlada, o que tornou possível analisar com precisão o efeito de diferentes níveis de irrigação na cultura do milho. Foram testados cinco níveis (de 20% a 100% da necessidade da planta), aplicados em quatro fases distintas do crescimento: crescimento inicial (E1), vegetativo (E2), floração (E3) e maturação fisiológica (E4).

Os voos com drones foram realizados semanalmente, em horários fixos, com planejamento detalhado para garantir imagens nítidas e sobrepostas. O equipamento utilizado foi o DJI Phantom 4, acoplado a uma câmera multiespectral capaz de captar imagens além do que o olho humano enxerga, como o infravermelho próximo. A partir dessas imagens, foram testados 10 índices de vegetação — cinco baseados em sensores multiespectrais e cinco em câmeras RGB.

Entre esses índices, o NDVI (Índice de Vegetação por Diferença Normalizada) se destacou. Ele foi o único capaz de classificar o estresse hídrico em quatro níveis: severo, crítico, médio e leve ou ausente. Outro índice, o GLI, também mostrou bons resultados, mas com menor capacidade de distinção. A fase E2, de crescimento vegetativo, foi identificada como o momento mais sensível à falta de água e o melhor período para detectar o estresse hídrico com precisão.

Além de identificar plantas sofrendo com a escassez de água, os índices também foram usados para prever a produtividade do milho. As amostras passaram por processos de secagem e padronização, e os dados foram analisados estatisticamente com testes como Shapiro-Wilk, correlação de Pearson, ANOVA e regressão.

Os resultados mostraram que os valores dos índices se correlacionam diretamente com a produtividade. Com isso, os pesquisadores criaram tabelas que relacionam faixas de valores de NDVI e GLI com estimativas de produção, permitindo ao agricultor prever o rendimento da lavoura ainda durante o ciclo da cultura.

De acordo com o orientador da pesquisa, Alexandre Reuber, “a expectativa é que, com a continuidade das pesquisas, o uso de drones e índices de vegetação se consolide como uma estratégia confiável e sustentável para o monitoramento da água nas lavouras, ajudando a enfrentar os desafios impostos pelas mudanças climáticas e pela escassez hídrica”, conclui.

Reportagem: Amanda Alboino - campus Iguatu (agencia@ifce.edu.br)

Revisão de texto: Priscila Luz

Fotos: Acervo Pessoal

Fonte: Alexandre Reuber (alexandre.reuber@ifce.edu.br), professor do campus Iguatu