Andre Dalla Bernardina Garcia

As one of the world’s leading grain producers, Brazil stands out in soybean and corn production. Accurate estimation of key crop phenological stages is essential for agricultural decision-making, especially considering Brazil’s vast territory, climatic diversity, and increasing frequency of extreme weather events. This study investigated the applicability of the NDVI, EVI, WDRVI, and NDWI, derived from Harmonized Landsat Sentinel-2, to identify crop sowing and harvest dates at the field scale. We extracted the vegetative peak from each vegetation index time series and identified the left and right inflection points around the peak to delineate the crop season. A double-logistic function and a derivative approach were applied to identify the Start of Season, Peak of Season, and End of Season. For both soybeans and corn, the RMSE ranged from 5 to 8 days for sowing dates, while for harvest dates it ranged from 6 to 15 days for corn. Despite these differences, all vegetation indices exhibited robust performance, with Spearman correlation values between 0.56 and 0.84. Our findings indicate that the use of different indices does not have a significant impact on the results, as long as the adjustment of temporal parameters for the phenological metrics is appropriate for each index.

The mapping and monitoring of rice fields on a large scale using medium and high spatial resolution data (<10 m) is essential for efficient agricultural management and food security. However, challenges such as managing large volumes of data, addressing data gaps, and optimizing available data are key focuses in remote sensing research using automated machine learning models. In this sense, the objective of this study was to propose a pipeline to characterize and classify three different irrigated rice-producing regions in the state of Santa Catarina, Brazil. To achieve this, we used Sentinel-1 Synthetic Aperture Radar (SAR) polarizations and Sentinel-2 optical multispectral spectral bands along with multiple time series indices. The processing of input data and exploratory analysis were performed using a clustering algorithm based on Dynamic Time Warping (DTW), with K-means applied to the time series. For the classification step in the proposed pipeline, we utilized five traditional machine learning models available on the Google Earth Engine platform to determine which had the best performance. We identified four distinct irrigated rice cropping patterns across Santa Catarina, where the northern region favors double cropping, the south predominantly adopts single cropping, and the central region shows both, a flattened single and double cropping. Among the tested classification models, the SVM with Sentinel-1 and Sentinel-2 data yielded the highest accuracy (IoU: 0.807; Dice: 0.885), while CART and GTBoost had the lowest performance. Omission errors were reduced below 10% in most models when using both sensors, but commission errors remained above 15%, especially for patches in which rice fields represent less than 10% of area. These findings highlight the effectiveness of our proposed feature selection and classification pipeline for improving the generalization of irrigated rice mapping in large and diverse regions.

The Penman-Monteith method is used worldwide to estimate reference evapotranspiration, without the need for local calibrations, due to its physical basis. However, the method requires the use of a complete meteorological station, due to the number of variables required, thus making the estimate costly and making its use unfeasible in small and medium farms. The objective of this study was to compare the estimate of reference evapotranspiration by the Penman-Monteith method with missing data and Hargreaves-Samani with the complete Penman-Monteith method, in annual and seasonal scales, for the municipalities of Luís Eduardo Magalhães-BA and Piracicaba-SP, Brazil. The comparison was based on linear regression parameters, coefficient of determination, Willmott concordance index, correlation coefficient, confidence coefficient and root mean squared error. The best alternative to the standard method, in Luís Eduardo Magalhães, was the method with missing data on solar radiation and relative humidity, presenting R² values above 0.75 in all observation scales, while for Piracicaba, all methods used presented performance rated as good, very good, or excellent. For both municipalities, it is noted that the annual scale is sufficient to estimate the reference evapotranspiration, discarding the need for seasonal analysis. O método Penman-Monteith é utilizado mundialmente para a estimativa da evapotranspiração de referência, sem que se tenha necessidade de calibrações locais, devido ao seu embasamento físico. No entanto, o método exige a utilização de uma estação meteorológica completa, devido à quantidade de variáveis necessárias, tornando, assim, a estimativa onerosa e inviabilizando seu uso em pequenos e médios empreendimentos. Objetivou-se com este estudo comparar a estimativa da evapotranspiração de referência pelo método Penman-Monteith com dados faltantes e Hargreaves-Samani com o método Penman-Monteith completo, em escalas anual e sazonal, para os municípios de Luís Eduardo Magalhães-BA e Piracicaba-SP. A comparação se baseou nos parâmetros da regressão linear, coeficiente de determinação, índice de concordância de Willmott, coeficiente de correlação, coeficiente de confiança e raiz quadrada do erro médio. A melhor alternativa ao método padrão, em Luís Eduardo Magalhães, foi o método com dados faltantes de radiação solar e umidade relativa, apresentando valores de R² acima de 0,75 em todas as escalas de observação, enquanto para Piracicaba, todos os métodos utilizados apresentaram um desempenho classificado como bom, muito bom ou excelente. Para os dois municípios, nota-se que a escala anual é suficiente para estimar a evapotranspiração de referência, descartando a necessidade de análise sazonal. El método de Penman-Monteith se utiliza a nivel mundial para estimar la evapotranspiración de referencia, sin necesidad de calibraciones locales, debido a su base física. Sin embargo, el método requiere el uso de una estación meteorológica completa, debido a la cantidad de variables requeridas, lo que encarece la estimación y hace inviable su uso en pequeñas y medianas empresas. El objetivo de este estudio fue comparar la estimación de la evapotranspiración de referencia por el método Penman-Monteith con datos faltantes y Hargreaves-Samani con el método Penman-Monteith completo, en escalas anuales y estacionales, para los municipios de Luís Eduardo Magalhães-BA y Piracicaba-SP. La comparación se basó en parámetros de regresión lineal, coeficiente de determinación, índice de concordancia de Willmott, coeficiente de correlación, coeficiente de confianza y raíz cuadrada del error medio. La mejor alternativa al método estándar, en Luís Eduardo Magalhães, fue el método con datos faltantes de radiación solar y humedad relativa, presentando valores de R² superiores a 0,75 en todas las escalas de observación, mientras que para Piracicaba, todos los métodos utilizados presentaron desempeño calificado como bueno , muy bueno o excelente. Para ambos municipios, se observa que la escala anual es suficiente para estimar la evapotranspiración de referencia, descartando la necesidad de un análisis estacional.

Objective: This study aimed to evaluate the effects of seed magnetization (SM) and irrigation water (WI), using commercial (CO) and Neodymium (NEO) magnetizers, on the development of seedlings of lettuce, eggplant, cucumber, sweet pepper and okra. Method: The experiment was conducted in a randomized block design, with 5 treatments for each species, with 4 replications, being T1: irrigation with non-magnetized water; T2: SM-NEO + non-magnetized water; T3: SM-CO + non-magnetized water; T4: non-magnetized seeds + WI-NEO; and T5: non-magnetized seeds + WI-CO. The following were evaluated: emergence speed, emergence time, percentage of emergence, dry matter, root length, stem diameter, number of leaves and plant height. Result and conclusion: For lettuce, WI-NEO showed the best results and, for sweet pepper, SM-CO, irrigating with non-magnetized water. For cucumber, SM or WI provided a reduction in seedling formation time. For eggplant and okra, we recommended SM-NEO and irrigated with non-magnetized water. In general, seed magnetization caused better results than irrigation water magnetization. Implications of research: Quality seedlings produced in short time and at low cost are of great importance for the formation of vegetable crops.   Originality/value: Seed magnetization and the use of magnetized water are innovative, low-cost technologies for producing seedlings of high vigor and quality.

O café tem grande importância econômica na agricultura brasileira, sendo o segundo maior produtor mundial, atrás apenas da Etiópia. Entretanto, para exportação cada vez mais é requerido alta qualidade e seletividade dos grãos, para que tenham um processamento adequado nas indústrias. O objetivo do presente trabalho foi avaliar os efeitos da aplicação de diferentes condições de irrigação na uniformidade e classes de peneira dos grãos moca do café conilon. O experimento foi conduzido na área pertencente à Universidade Estadual do Norte Fluminense. O delineamento experimental utilizado foi de blocos casualizados, com quatro repetições, composto pelos fatores: Sistema de irrigação (superficial e subsuperficial) e Lâminas de água (0, 25, 50, 100 e 125% da ET0), estas se constituíram nos tratamentos. A classificação por peneiras foi determinada segundo o formato do grão e sua granulometria, e diferentes números de peneiras, sendo definidos como Moca Graúdo (MG), Moca Médio (MD), Moca Miúdo (MM). Após realização do estudo concluiu-se que há tendência na uniformização da produção nas peneiras 10 a 11, classificados como Moca Médio com o aumento da irrigação, para as condições apresentadas, de modo que as lâminas de 100 a 125% da ET0 tiveram o maior percentual para essa classe de grãos.

COEFICIENTES DE ANGSTRÖM-PRESCOTT PARA ESTIMAR A RADIAÇÃO SOLAR GLOBAL EM CAMPOS DOS GOYTACAZES, RJ JOSÉ CARLOS MENDONÇA¹; ANDRE DALLA BERNARDINA GARCIA² E JONATHAN NOGUEIRA FRANCO³ ¹ Laboratório de Engenharia Agrícola – LEAG, Universidade Estadual do Norte Fluminense Darcy Ribeiro, Av. Alberto Lamego, 2000, Parque Califórnia, Campos dos Goytacazes, RJ, Brasil. mendonca@uenf.br ² Laboratório de Engenharia Agrícola – LEAG, Universidade Estadual do Norte Fluminense Darcy Ribeiro, Av. Alberto Lamego, 2000, Parque Califórnia, Campos dos Goytacazes, RJ, Brasil. andredallabg@outlook.com ³ Laboratório de Engenharia Agrícola – LEAG, Universidade Estadual do Norte Fluminense Darcy Ribeiro, Av. Alberto Lamego, 2000, Parque Califórnia, Campos dos Goytacazes, RJ, Brasil. jonathannfranco@gmail.com 1 RESUMO Para reduzir custos com equipamentos utilizados na estimativa da radiação solar, geralmente são realizadas estimativas a partir de um modelo utilizando a irradiância solar, como Angström-Prescott. Esse trabalho teve por objetivo obter os coeficientes, mensais, utilizados na equação de Angström-Prescott para estimativa da Radiação Solar Global no município de Campos dos Goytacazes, RJ. Foram utilizados dados meteorológicos entre os anos de 1998 a 2020 para obtenção dos valores de horas de insolação (n), máximo de horas de insolação diária (N), radiação solar global no topo da atmosfera (Ra) e radiação solar global (Rs) mensalmente estimados. Os resultados foram validados por meio dos índices de concordância (D), erro médio absoluto (MAE), erro máximo (EMAX), eficiência do modelo ou método (EF), índice de desempenho (c) e coeficiente residual de massa (CRM). Para a região de estudo, os coeficientes “a” e “b” encontrados foram 0,0191 e 0,9486, respectivamente, considerando-se os valores anuais. Os índices estatísticos “D” e “c” foram 0,977 e 0,94, respectivamente, sendo classificados como ótimos. A partir dos resultados e obtidos é possível utilizar apenas um heliógrafo para estimar a radiação global com ótima precisão, em cada um dos meses individualmente, para a cidade de Campos dos Goytacazes. Palavras-chave: climatologia, agrometeorologia, modelagem. MENDONÇA, J. C., GARCIA, A. D. B., FRANCO, J. N. MONTHLY ANGSTRÖM-PRESCOTT COEFFICIENTS TO ESTIMATE GLOBAL SOLAR RADIATION IN CAMPOS DOS GOYTACAZES, RJ 2 ABSTRACT To reduce costs with equipment used to estimate solar radiation, estimates are usually made based on a model that uses solar irradiance, such as Angström-Prescott. This work aimed to obtain monthly coefficients, using the Angström-Prescott equation to estimate Global Solar Radiation in the city of Campos dos Goytacazes, RJ. Meteorological data from 1998 to 2020 were used to obtain values ​​of hours of sunshine (n), maximum hours of daily sunshine (N), global solar recording at the top of the atmosphere (Ra) and global solar radiation (Rs) monthly estimated. The results were validated using agreement indexes (D), mean absolute error (MAE), maximum error (EMAX), model or method efficiency (EF), performance index (c) and residual mass coefficient (CRM). For the study region, coefficients "a" and "b" found were 0.0191 and 0.9486, respectively, considering the annual values. The statistical indexes "D" and "c" were 0.977 and 0.94, respectively, and were classified as great. Based on the results, it is possible to use only a heliograph to estimate global radiation with maximum precision, in each month, individually, for the city of Campos dos Goytacazes. Keywords: climatology, agrometeorology, modeling.