Assessing nitrogen content in flood-irrigated rice plantations using uav-based multispectral imageries
| dc.creator | Lima, Gabriella Santos Arruda de | |
| dc.creator | Ferreira, Manuel Eduardo | |
| dc.creator | Santos, Maik Leão dos | |
| dc.creator | Heinemann, Alexandre Bryan | |
| dc.creator | Costa, João Vitor Silva | |
| dc.date.accessioned | 2026-01-29T20:51:11Z | |
| dc.date.available | 2026-01-29T20:51:11Z | |
| dc.date.issued | 2025-12 | |
| dc.description.abstract | Nitrogen is essential for agricultural crops, especially rice, and monitoring its demand is crucial. Remote sensing offers a fast and efficient alternative to field sampling, facilitating fertilizer management. This study estimated agronomic parameters related to nitrogen status in flooded rice, total above-ground biomass (AGB), leaf nitrogen content (LNC), leaf area index (LAI), and productivity, using a multispectral UAV sensor and a proximal optical reflectance sensor (Crop Circle), compared to traditional sampling in experimental plots. Simple and multiple linear regressions were applied. Field sensor data achieved coefficients of determination (R²) of 0.89 and 0.85 for LNC and LAI, respectively. The growing stage significantly affected the performance of vegetation indices, whereas rice variety had no significant impact. Model performance varied with phenological stage, with AGB, LNC, and LAI best estimated during the reproductive stage, and yield during grainfilling. Effective results were also obtained when combining all stages. UAV-based analysis proved a promising alternative, overcoming satellite cloud cover limitations, offering high cartographic accuracy, historical records over larger areas, and shorter operational time compared to field optical sensors and traditional methods. | |
| dc.description.resumo | O nitrogênio é essencial para culturas agrícolas, especialmente o arroz, sendo fundamental monitorar sua demanda. O sensoriamento remoto oferece uma alternativa rápida e eficiente ao monitoramento de campo, facilitando o manejo da adubação. Este estudo estimou parâmetros agronômicos relacionados ao estado de nitrogênio no arroz irrigado, biomassa aérea total (AGB), teor de nitrogênio foliar (LNC), índice de área foliar (LAI) e produtividade, utilizando um sensor multiespectral embarcado em VANT e um sensor óptico proximal (Crop Circle), comparados a amostragens tradicionais em parcelas experimentais. Foram aplicadas regressões lineares simples e múltiplas. Os dados obtidos pelo sensor de campo apresentaram coeficientes de determinação (R²) de 0,89 e 0,85 para LNC e LAI, respectivamente. O estágio de crescimento influenciou significativamente o desempenho dos índices de vegetação, enquanto a variedade de arroz não apresentou efeito relevante. O desempenho dos modelos variou conforme o estágio fenológico, sendo AGB, LNC e LAI mais precisamente estimados no estágio reprodutivo, e a produtividade durante o enchimento de grãos. Resultados efetivos também foram obtidos ao combinar todos os estágios. A análise com VANT mostrou-se uma alternativa promissora, eliminando a limitação de cobertura de nuvens de satélites, oferecendo alta precisão cartográfica, registros históricos em áreas extensas e menor tempo operacional em comparação a sensores ópticos de campo e métodos tradicionais. | |
| dc.identifier.citation | LIMA, Gabriella Santos Arruda de Lima et al. Assessing nitrogen content in flooded rice plantations using terrestrial and drone-based reflectance sensors. Sociedade e Território, Natal, v. 37, n. 3, p. 260-293, 2025. DOI: 10.21680/2177-8396.2025v37n3ID39247. Disponível em: https://periodicos.ufrn.br/sociedadeeterritorio/article/view/39247. Acesso em: 22 jan. 2026. | |
| dc.identifier.doi | 10.21680/2177-8396.2025v37n3ID39247 | |
| dc.identifier.issn | e- 2177-8396 | |
| dc.identifier.uri | https://repositorio.bc.ufg.br//handle/ri/29611 | |
| dc.language.iso | eng | |
| dc.publisher.country | Brasil | |
| dc.publisher.department | Escola de Agronomia - EA (RMG) | |
| dc.rights | Acesso Aberto | |
| dc.subject | Unmanned Aerial Vehicle (UAV) | |
| dc.subject | Nutrient utilization efficiency | |
| dc.subject | Vegetation indices | |
| dc.subject | Rice | |
| dc.subject | Veículo Aéreo Não Tripulado (VANT) | |
| dc.subject | Eficiência de utilização de nutrientes | |
| dc.subject | Índices de vegetação | |
| dc.subject | Arroz | |
| dc.title | Assessing nitrogen content in flood-irrigated rice plantations using uav-based multispectral imageries | |
| dc.title.alternative | Avaliação do teor de nitrogênio em plantações de arroz irrigadas por inundação usando imagens multiespectrais baseadas em VANT | |
| dc.type | Artigo |