TVDI as an indicator of water status in spring-summer crops in Rio Grande do Sul State, Brazil

Lucimara Wolfarth Schirmbeck, Denise Cybis Fontana, Juliano Schirmbeck

Resumo


This work aimed at evaluating the TVDI (Temperature-Vegetation Dryness Index) as an indicator of water status and characterizing water spatial and temporal variability for the spring-summer crops in Rio Grande do Sul. For this purpose, the surface temperature MODIS products (MOD11A2) and vegetation index (MOD13A2) with spatial resolution of 1,000 m and temporal resolution of 8 and 16 days, respectively, were used to obtain the TVDI. Data from meteorological stations were also used to determine the water balance. The period of analysis corresponded to the spring-summer crops of 2011-12, 2012-13, 2013-14, 2014-15 and 2015-16. The results show that the TVDI is a good indicator of water surface status and represented well the water deficit occurrence in the spring-summer crops. The spatial and temporal resolution of the images used to calculate the index allowed obtaining reliable data, both during the development cycle and between Ecoclimatic Regions. These characteristics show that TVDI can be used as an indicator of water status and can, therefore, be part of the agrometeorological monitoring programs in Rio Grande do Sul.


Palavras-chave


soil moisture; TVDI; water balance; MODIS.

Texto completo:

PDF (English)

Referências


ALLEN, R.G.; PEREIRA, L.S.; RAES, D.; SMITH, M. Crop evapotranspiration - Guidelines for computing crop water requirements. Rome: Food and Agriculture Organization of the United Nations - FAO, 1998. 300p.

Banco de Dados Meteorológicos para Ensino e Pesquisa - BDMEP. Instituto Nacional de Meteorologia – INMET. Disponível em: Acesso em 11 jul. 2016.

BERLATO, M.A.; FONTANA, D.C. Variabilidade interanual da precipitação pluvial e rendimento da soja no estado do Rio Grande do sul. Revista Brasileira de Agrometeorologia, v.7, n. 1, p. 119-126, 1999.

CHEN, J.; WANG, C.Z.; JIANG, H.; MAO L.X.; YU Z.R. Estimating soil moisture using temperature-vegetation dryness index (TVDI) in the Huang-huai-hai (HHH) plain. International Journal of Remote Sensing, v. 32, n. 4, p. 1165–1177. 2011.

CUNHA, G.R.; BARNI, N.A.; HAAS, J.C.; MALUF, J.R.T.; MATZENAUER, R.; PASINATO, A.; PIMENTEL, M.B.M.; PIRES, J.L.F. Zoneamento agrícola e época de semeadura para soja no Rio Grande do Sul. Revista Brasileira de Agrometeorologia, v. 9, n. 3, p. 446-459. 2001.

FARIAS, J.R.B.; NEUMAIER, N.; NEPOMUCENO, A.L. Soja In: MONTEIRO, J. E. B.A. (Org.). Agrometeorologia dos cultivos: o fator meteorológico na produção agrícola. Brasília, DF: INMET, 2009. p. 161-277.

FONTANA, D.C.; PINTO, D.G.; JUNGES, A.H.; BREMM, C. Inferências sobre o calendário agrícola a partir de perfis temporais de NDVI/MODIS. Bragantia, v. 74, n. 3, p. 350-358. 2015.

GAO, Z.;GAO, W.; CHANG, N. Integrating temperature vegetation dryness index (TVDI) and regional water stress index (RWSI) for drought assessment with the aid of LANDSAT TM/ETM+ images. International Journal of Applied Earth Observation and Geoinformation, v. 13, p. 495-503. 2011.

HOLZMAN, M.E.; RIVAS, R.E.; PICCOLO, M.C. Estimating soil moisture and the relationship with crop yield using surface temperature and vegetation index. International Journal of Applied Earth Observation and Geoinformation, v. 28, p. 181–192. 2014.

KLERING, E.V.; FONTANA, D.C.; ROGLIO, V.S.; ALVES, R.C.M.; BERLATO, M.A. Modelo agrometeorológico-espectral para estimativa da produtividade de grãos de arroz irrigado no Rio Grande do Sul. Bragantia, Campinas, v. 75, n. 2, p. 247-256, 2016.

KRÜGER, C.A.M.B.; FONTANA, D.C.; MELO, R.W. Estimativa do rendimento de grãos da soja no Rio Grande do Sul usando um modelo agrometeorológico-espectral regionalizado. Revista Brasileira de Agrometeorologia, Piracicaba, v. 15, n. 3, p. 210-219. 2007.

Land Processes Distributed Active Archive Center - LP DAAC. Banco de Imagens de Satélite. Disponível em: Acesso em 20 jul. 2016.

MATZENAUER, R.; BERGAMASCHI, H.; BERLATO, M.A.; MALUF, J.R.T.; BARNI, N.A.; BUENO, A.C.; DIDONÉ, I.A.; ANJOS, C.S.; MACHADO, F.A.; SAMPAIO, M.R. Boletim FEPAGRO, Consumo de água e disponibilidade hídrica para milho e soja no Rio Grande do Sul, n. 10. 2002.

MATZENAUER, R.; RADIN, B.; ALMEIDA, I.R. (Ed.). Atlas Climático: Rio Grande do Sul. Porto Alegre: Secretaria da Agricultura Pecuária e Agronegócio; Fundação Estadual de Pesquisa Agropecuária (FEPAGRO), 2011.

MELO, R.W.; FONTANA, D.C.; BERLATO, M.A.; DUCATI, J.R. An agrometeorologicalspectral model to estimate soybean yield, applied to southern Brazil. International Journal of Remote Sensing, v. 29, n. 14, p. 4013-4028. 2008.

SANDHOLT, I., RASMUSEN, K., ANDERSEN, J. A simple interpretation of the surface temperature/vegetation index space for assessment of surface moisture status. Remote Sensing of Enviromenmt, v. 79, p. 213-224. 2002.

SANTOS, J.S.; FONTANA, D.C.; SILAVA, R.S.F.; RUDORFF, V.F.T. Identificação da dinâmica espaço-temporal para estimar área cultivada de soja a partir de imagens MODIS no Rio Grande do Sul. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, v. 18, n. 1, p. 54-63, 2014.

SCHIRMBECK, L.W. Padrão espaço temporal do TVDI em área de cultivo de soja. 2016.78 p. Dissertação (Mestrado em Sensoriamento Remoto) - Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre.

SON, N.T.; CHEN, C.F.; CHEN, C.R.; CHANG, L.Y.; MINH, V.Q. Monitoring agricultural drought in the Lower Mekong Basin using MODIS NDVI and land surface temperature data. International Journal of Applied Earth Observation and Geoinformation, v. 18, p. 417–427. 2012.

THORNTHWAITE, C.W.; MATHER, J.R. The water balance. Publications in Climatology. New Jersey: Drexel Institute of Technology, 104p. 1955.

WAGNER, A.P.L. Dinâmica Temporal de Índices de Vegetação no Pampa do Rio Grande do Sul e Uruguai e suas Relações com os Elementos Meteorológicos Regionais. 2013. 160 p. Tese (Doutorado em Sensoriamento Remoto) – Universidade Federal do Rio Grande do Sul. Porto Alegre.

WANG, X.; XIE, H.; GUAN, H. Different responses of MODIS-derived NDVI to root-zone soil moisture in semi-arid and humid regions. Journal of Hydrology, v. 340, p. 12–24. 2007.

ZANON, A.J.; STRECK, N.A.; GRASSINI, P. Climate and Management Factors Influence Soybean Yield Potential in a Subtropical Environment. Agronomy Journal, v. 108, n. 4, p. 1447-1454. 2016.




DOI: http://dx.doi.org/10.31062/agrom.v25i2.24897

Apontamentos

  • Não há apontamentos.


Embrapa Trigo

Rodovia BR-285, km 294, Caixa Postal: 3081

CEP 99050-970 Passo Fundo/RS