Correlations between spectral and biophysical data obtained in canola canopy cultivated in the subtropical region of Brazil

Abstract

The objective of this work was to identify the spectral bands, vegetation indices, and periods of the canola crop season in which the correlation between spectral data and biophysical indicators (total shoot dry matter and grain yield) is most significant. The experiment was carried out during the 2013 and 2014 crop seasons at Embrapa Trigo, in the state of Rio Grande do Sul, Brazil. A randomized complete block design was used, with four replicates, and the treatments consisted of five doses of nitrogen topdressing. Plant dry matter, grain yield, and phenology were measured. The canola spectral response was evaluated by measuring the canola canopy reflectance using a spectroradiometer, and, with this data, the SR, NDVI, EVI, SAVI, and GNDVI vegetation indices were determined. Pearson’s correlations between the spectral and biophysical variables of canola showed that the red (620 to 670 nm) and near-infrared (841 to 876 nm) bands were the best to estimate the dry matter. The vegetative period is the most indicated to obtain the most significant correlations for canola. All the used vegetation indices are adequate for estimating the dry matter and grain yield of canola.

O objetivo deste trabalho foi a identificação das bandas espectrais, dos índices de vegetação e dos períodos do ciclo da canola em que a correlação entre os dados espectrais e os indicadores biofísicos (matéria seca total da parte aérea e rendimento de grãos) é mais significativa. Os experimentos foram conduzidos nas safras de 2013 e 2014, na Embrapa Trigo, no Estado do Rio Grande do Sul. Utilizou-se o delineamento experimental em blocos ao acaso, com quatro repetições, e os tratamentos foram cinco doses de nitrogênio em cobertura. Foram determinados a matéria seca das plantas, o rendimento de grãos e a fenologia. A resposta espectral da canola foi avaliada por medições de reflectância do dossel, com espectrorradiômetro, e, a partir desses dados, foram calculados os índices de vegetação SR, NDVI, EVI, SAVI e GNDVI. As correlações de Pearson entre as variáveis espectrais e biofísicas da canola mostraram que as melhores bandas para estimativa da matéria seca são as do vermelho (620 a 670 nm) e do infravermelho próximo (841 a 876 nm). O período vegetativo é o mais indicado para obtenção de correlações mais significativas para a canola. Todos os índices de vegetação utilizados são adequados para estimativas da matéria seca e do rendimento de grãos da canola.