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Tipo do documento: Tese
Title: Produtividade da soja associada as variáveis meteorológicas e espectral no Estado do Paraná: modelagem de dados de painel espacial
Other Titles: Soybean productivity associated with meteorological and spectral variables in the state of Paraná: spatial panel data modeling
Autor: Silva, Edilza Martins da 
Primeiro orientador: Guedes, Luciana Pagliosa Carvalho
Primeiro coorientador: Johann, Jerry Adriani
Primeiro membro da banca: Guedes, Luciana Pagliosa Carvalho
Segundo membro da banca: Dalposso, Gustavo Henrique
Terceiro membro da banca: Opazo, Miguel Angel Uribe
Quarto membro da banca: Cima, Elizabeth Giron
Quinto membro da banca: Andrade, Adriana Uquillas
Resumo: As mudanças climáticas afetam a produtividade de diversas culturas agrícolas, incluindo a da soja, que tem grande influência na economia do Brasil. Portanto, investigar a influência das variáveis meteorológicas e espectrais na produtividade da soja em regiões sojícolas no estado do Paraná – Brasil é fundamental para o desenvolvimento de estratégias que visem ao aumento da produtividade dessa cultura. Assim, o objetivo geral desta pesquisa foi analisar os efeitos sobre a produtividade da soja (t ha-1), no estado do Paraná - Brasil, de medidas associadas às seguintes variáveis meteorológicas: precipitação pluvial acumulada (mm), temperatura média, mínima e máxima do ar (°C), evapotranspiração potencial (mm), radiação solar global (MJm-2 dia-1) e a variável espectral Índice de Vegetação Melhorado (EVI) durante as fases fenológicas da soja, em escala espacial de 9 × 9 km, considerando a série temporal de 2010/2011 a 2019/2020. A tese está organizada no formato de artigos científicos: no primeiro artigo utilizou-se a modelagem de dados em painel espacial, considerando informações espaciais e temporais, avalia as medidas das variáveis explicativas em intervalos com sobreposição durante as fases fenológicas da cultura, analisados nos quatro municípios paranaenses com maiores valores da produtividade da soja. No segundo artigo, na modelagem de dados em painel espacial consideraram-se as medidas das variáveis explicativas geradas sem sobreposição durante as fases fenológicas da cultura, na mesorregião com maiores valores de produtividade do estado durante a série temporal considerada. Por fim, realizou-se um estudo comparativo entre os resultados apresentados no artigo 1 e no artigo 2, em relação às variáveis explicativas geradas com e sem sobreposição no ciclo fenológico. Os resultados mostraram uma dependência espacial da produtividade média da soja no estado, ou seja, a produtividade de uma determinada estação virtual (EV) está correlacionada com a produtividade das Ev’s vizinhas. Além disso, o modelo autorregressivo espacial (SAR) de efeitos fixos, foi o melhor modelo estimado. Nos dois estudos, os resultados mostraram semelhança nas medidas associadas à variável precipitação, no intervalo que contêm a fase de florescimento e do enchimento de grãos, a evapotranspiração potencial em medidas associadas ao intervalo próximo à data da colheita, e o EVI com maiores valores nos intervalos próximos da data do máximo desenvolvimento vegetativo (DMDV) e próximo da data da colheita impactaram a produtividade da soja. Por fim, a variável temperatura média em intervalos da data da semeadura até 16 dias antes do DMDV e próximo à data da colheita impactaram negativamente a produtividade da soja. Sendo assim, a utilização da modelagem de dados de painel espacial com informações das variáveis meteorológicas e EVI, em relação à produtividade da soja, pode ser viável para o entendimento da variação da produtividade da soja no estado do Paraná.
Abstract: Climate change affects the productivity of several agricultural crops, including soybean, which has a significant impact on Brazil’s economy. Therefore, investigating the influence of meteorological and spectral variables on soybean productivity in soybean-growing regions in the state of Paraná, Brazil is fundamental for the development of strategies aimed at increasing the productivity of this crop. Thus, the general objective of the study was to analyze the effects on soybean productivity (t ha-1) in the state of Paraná, Brazil, of measures associated with the following meteorological variables: accumulated rainfall (mm); average, minimum and maximum air temperatures (°C); potential evapotranspiration (mm); global solar radiation (MJm-2 day-1); and the spectral variable Enhanced Vegetation Index (EVI) during the phenological phases of soybean, at a spatial scale of 9 × 9 km, considering the time series from 2010/2011 to 2019/2020. The dissertation is organized in the format of scientific papers: in the first article, spatial panel data modeling was used, which considers spatial and temporal information. Measures of explanatory variables were considered in overlapping intervals during the crop’s phenological phases, and the four municipalities with the highest soybean productivity values were analyzed. In the second article, in spatial panel data modeling, measurements of explanatory variables generated without overlap during the crop’s phenological phases were considered, and the mesoregion with the highest productivity values in the state during the considered time series was analyzed. Finally, a comparison was made between the results of Article 1 and Article 2 in terms of explanatory variables generated with and without overlap in the phenological cycle. The results showed a spatial dependence of soybean average productivity in the state, meaning that the productivity of a specific virtual station (EV) is correlated with the productivity of neighboring EVs. Furthermore, the spatial autoregressive (SAR) model with fixed effects was the best-estimated model. In both articles, results showed similarity in measures associated with the precipitation variable, in the interval containing the flowering and grain-filling phase, potential evapotranspiration in measures associated with the interval close to the harvest date, and EVI with higher values in intervals close to the date of maximum vegetative development (DMDV) and near the harvest date had an impact on soybean productivity. Finally, the average temperature variable in intervals from the seeding date up to 16 days before DMDV and close to the harvest date had a negative impact on soybean productivity. Therefore, the use of spatial panel data modeling with information on meteorological variables and EVI in relation to soybean productivity may be viable for understanding soybean productivity variation in the state of Paraná.
Keywords: Agricultura de precisão
Big Data
ECMWF/ERA5-Land
Índice de Moran
Mudanças Climáticas
Precision agriculture
Big data
ECMWF/ERA5-Land
Moran index
Climate change
CNPq areas: Sistemas biológicos e Agroindustriais
Idioma: por
País: Brasil
Publisher: Universidade Estadual do Oeste do Paraná
Sigla da instituição: UNIOESTE
Departamento: Centro de Ciências Exatas e Tecnológicas
Program: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Agrícola
Campun: Cascavel
Citation: SILVA, Edilza Martins da. Produtividade da soja associada as variáveis meteorológicas e espectral no Estado do Paraná: modelagem de dados de painel espacial. 2023. 137 f. Tese (Doutorado - Programa de Pós-Graduação em Engenharia Agrícola) - Universidade Estadual do Oeste do Paraná, Cascavel - PR.
Tipo de acesso: Acesso Aberto
Endereço da licença: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
URI: https://tede.unioeste.br/handle/tede/6870
Issue Date: 14-Aug-2023
Appears in Collections:Doutorado em Engenharia Agrícola (CVL)

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