NDVI: 6 Fatos que você precisa conhecer

O uso de modernas tecnologias tem se tornado um importante aliado de muitos produtores rurais na busca por uma agricultura cada vez mais eficiente, produtiva e sustentável. Neste cenário, o NDVI (Normalized Difference Vegetation Index, ou Índice de Vegetação por Diferença Normalizada) tem ganhado destaque, sendo objeto de pesquisas e muitas aplicações na agricultura.

De forma simplificada, o NDVI é uma medida da refletividade das plantas, ou seja, mede a saúde das plantas com base em como elas refletem a luz (geralmente a luz solar) em frequências específicas.

Por essa característica, essa é uma tecnologia de sensoriamento remoto que vem sendo amplamente utilizada por muitos agricultores que têm o objetivo de ter um fator auxiliar no manejo de sua lavoura.

No entanto, o NDVI ainda é novo para muitos produtores rurais, com muitas dúvidas sobre suas funcionalidades e usos na agricultura. Por isso, convidamos você a conferir o que é o NDVI e quais são os fatos principais que precisamos conhecer para melhor uso dessa tecnologia.

NDVI: Entendendo como funciona essa tecnologia

Por meio da adoção de muitas ferramentas de agricultura de precisão, a agricultura brasileira vem se tornando cada dia mais moderna, produtiva e eficiente, a qual utiliza ferramentas tecnológicas em prol da otimização de recursos, elevando a produtividade e a lucratividade.

Muitas dessas ferramentas estão associadas ao sensoriamento remoto e permitem auxiliar em práticas de manejo e reconhecimento das áreas cultivadas. Assim, dentro da vasta gama de ferramentas à disposição do produtor rural, o NDVI (Normalized Difference Vegetation Index) se destaca por apresentar alta relação com aspectos fisiológicos e nutricionais das plantas.

Mapa de satélite de alta resolução mostrando NDVI. Fonte: Datafarming 

Basicamente, o NDVI possibilita a determinação do índice de vegetação, ou seja, ajuda a diferenciar a vegetação de outros tipos de cobertura do solo (artificial), além de determinar o seu estado geral. Permite também visualizar áreas vegetadas no mapa, assim como detectar alterações anormais no processo de crescimento da planta.

O vídeo abaixo explica brevemente o que é o NDVI e quais são suas aplicações mais recorrentes no ambiente da agricultura.

De maneira prática, o NDVI permite medir a quantidade de reflectância das folhas, onde quanto mais verde a folha, maior sua reflectância (como visto na imagem abaixo) e através disso é possível analisar alguns parâmetros como nutrição de plantas (em especial para a quantidade de Nitrogênio), sanidade de plantas, déficits hídricos entre outros.

Ilustração da relação da coloração das folhas com o índice NDVI. Fonte: Falker

Fatos sobre o uso do NDVI na agricultura que vale a pena conhecer

Muitas pessoas acham que a NDVI é caracterizada como uma tecnologia totalmente nova, principalmente pelo desenvolvimento e utilização dos drones e satélites, porém as imagens de satélites já são utilizadas para confecção de mapas NDVI desde 1984, ou seja, há quase 40 anos.

Desde então, muitos são os fatos relacionados ao uso do NDVI nas estratégias adotadas pelas fazendas. Veja alguns destes fatos a seguir.

1. O que o NDVI realmente mensura na lavoura?

Em termos gerais, a tecnologia de NDVI é utilizada para medir o estado e a saúde das culturas ou então o vigor das colheitas. Para entender melhor, vale a pena conferir o vídeo abaixo. No vídeo, você verá que este índice de vegetação funciona como um indicador de verde e tem uma forte correlação com a biomassa verde, considerada um importante indicativo de crescimento. 

Sabe-se também que seus valores têm uma alta correlação com o rendimento das culturas, o que significa que pode ser utilizado como ferramenta para medir a produtividade das culturas e prever o rendimento futuro destas.

O NDVI é também muito utilizado além da agricultura, sendo também adotado em diversos estudos de monitoramento ambiental. Essa tecnologia possibilita fazer diferentes tipos de análises, nas mais diversas escalas, de determinada região ou plantação.

2.Principais aplicações do NDVI na agricultura

Os cálculos resultantes do uso da tecnologia de NDVI permitem a adoção de diversas aplicações no ambiente da agricultura. Quando adotadas corretamente, permitem melhor controle das plantações e significativos ganhos de produtividade. 

Dessa forma, entre os usos mais frequentes do NDVI, vale destacar:

• Auxiliar no monitoramento das lavouras;
• Detecção de ocorrências de secas e de pragas;
• Estimativas de produtividade;
• Mapeamento agrícola e hídrico

Com base nessas possibilidades, o Índice de Vegetação por Diferença Normalizada é um indicativo que auxilia nos levantamentos de sensoriamento remoto da área, possibilitando melhores resultados e permitindo uma combinação de inúmeras fontes de informação.

Assim, esses dados, quando utilizados em conjunto, representam toda a condição de uma plantação, garantindo um controle mais assertivo sobre ela, resultando em ganhos de produtividade.

3.NDVI e irrigação: maior eficiência e otimização dessa etapa

Fonte: Hidrosistemas

Um dos usos mais recorrentes do NDVI é a capacidade de auxiliar na otimização da irrigação. Isso acontece porque a geração de mapas NDVI ajudam o agricultor a comparar, matematicamente, a quantidade de luz vermelha visível absorvida e a luz quase infravermelha refletida. 

Na planta saudável, o pigmento de clorofila tem por característica absorver a maior parte da luz vermelha visível, embora a estrutura celular da superfície das folhas (dossel) reflita a maior parte da luz quase infravermelha.

Isso significa que a atividade fotossintética elevada, normalmente associada à vegetação densa e mais volumosa, terá menos reflectância na banda vermelha e maior reflectância na banda infravermelha próxima.

Dessa forma, o NDVI auxilia em um manejo de irrigação bem mais eficiente das lavouras, já que permite mapear as áreas onde a seca do solo já começa a afetar a vegetação. Com isso, há um uso bem mais eficiente da água e de outros recursos, otimizando os investimentos e mantendo o crescimento satisfatório das plantas.

4.Planta saudável: Qual deve ser o “NDVI ideal”?

Por característica da tecnologia, o NDVI caracteriza-se como um indicador numérico adimensional. Ele utiliza a diferença entre as reflectâncias do infravermelho próximo e vermelho, do espectro eletromagnético e produz valores que variam de -1 a 1.

De uma maneira bastante prática, podemos dizer que: 

• Valores negativos representam água, estruturas construídas pelo ser humano, rochas, nuvens e neve; 
• Valores em torno de zero significam solo exposto; 
• Valores acima de 0,6 indicam a existência de vegetação densa.

Fonte: Eos

No entanto, essa é apenas uma regra geral, mas cabe ao agricultor ou agrônomo considerar também a estação do ano, o tipo de planta e as peculiaridades das lavouras. Somente assim, ele saberá com maior exatidão o que significam seus valores.

A recomendação é realizar a obtenção de dados ao longo de várias estações e a geração de séries temporais NDVI para identificar os padrões de cultivo e os valores normais para o seu próprio campo.

5.Os dados do NDVI são provenientes de drones ou satélites?

Essa é uma dúvida bastante recorrente na atualidade, mas especialistas indicam que hoje em dia é possível confeccionar mapas de NDVI com imagens captadas tanto por drones quanto por satélites.

Com o avanço da tecnologia, os drones geralmente fornecem melhores resoluções espaciais nos mapas, podendo chegar a casa de 1 a 5 cm de resolução no pixel. Exatamente por isso, essas são excelentes ferramentas para identificação de variabilidades da lavoura, como falhas de plantio, manchas de pragas, doenças, entre outras.

No entanto, os custos do imageamento com drones ainda são comparativamente mais caros, no entanto, maiores serão os detalhamentos e mais qualidade na informação é obtida.

Há também a possibilidade de obter algumas imagens de NDVI de forma gratuita via satélite, como por exemplo, pelos satélites Landsat e Sentinel. O único empecilho é que estas imagens estão sujeitas a presenças de nuvens sobre os talhões. Além disso, muitas vezes a resolução não é de uma qualidade satisfatória.

Neste segundo caso, os mapas de NDVI gerados no aplicativo Agrointeli ajudam o agricultor a analisar sua lavoura, antes mesmo de chegar fisicamente até ela, ou seja, de forma digital, o agricultor tem em mãos os mapas de sanidade vegetal, do período desejado. Com eles, poderá gerar relatórios técnicos pelo aplicativo Agrointeli e compartilhar com todos os colaboradores da fazenda.

6.O valor do NDVI é distinto para cada tipo de lavoura!

Um fator bastante interessante sobre o NDVI é que seu índice é diferente entre as lavouras. Isso ocorre porque cada tipo de lavoura apresenta uma estrutura de dossel (copa) e fases de crescimento diferentes entre si, requerendo condições agrometeorológicas específicas para que possam crescer adequadamente.

Essas condições, por consequência, influenciam nas propriedades de reflectância das lavouras. Como resultado, produzem diferentes valores do NDVI, para cada tipo de plantação.

Vale ressaltar que quanto maior o contraste entre o valor de radiação absorvido pelo vermelho e refletido pelo infravermelho, maior é o vigor da lavoura. Se os valores entre ambos estiverem próximos, ela está sob estresse hídrico. Daí a razão por que o NDVI é um excelente indicador para o monitoramento de secas.

Por fim, o uso das imagens de NDVI ajudam a facilitar e aprimorar o monitoramento da lavoura, fazendo com que a gestão da propriedade rural fique ainda melhor, contribuindo com o aumento da produtividade sem maiores gastos com insumos.

Para saber mais sobre os mapas NDVI e a importância deles para a agricultura brasileira, confira nosso E-book exclusivo sobre este tema produzido pela Agrointeli.