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Mémoire de Maîtrise
DOI
https://doi.org/10.11606/D.11.2022.tde-12072022-155005
Document
Auteur
Nom complet
Orlando Daniel Masnello
Adresse Mail
Unité de l'USP
Domain de Connaissance
Date de Soutenance
Editeur
Piracicaba, 2022
Directeur
Jury
Molin, Jose Paulo (Président)
Amaral, Lucas Rios do
Pedreira, Carlos Guilherme Silveira
Titre en portugais
Sensoriamento proximal no monitoramento de variáveis biométricas de plantas forrageiras em sistema de pastejo com cercas móveis
Mots-clés en portugais
Altura do dossel
Cercas móveis
Pastejo em faixas
Sensores de distância
Sensoriamento proximal
Resumé en portugais
No Brasil e no mundo as áreas de pastagem representam uma expressiva proporção do uso da terra. A intensificação do uso dessas áreas pode representar benefícios econômicos e ambientais, aumentando a rentabilidade e reduzindo os efeitos negativos trazidos pela pecuária extensiva. Essa intensificação pode ser realizada a partir da adequação entre oferta e demanda de forragem aos animais, tendo como uma de suas estratégias mais eficazes o manejo de pastejo. Dentre os principais métodos de pastoreio, o que possibilita o maior controle sobre a oferta de forragem é o pastejo em faixas, baseado na restrição em subdivisões das áreas de pastagem. Na maioria das vezes, o pastoreio é realizado de maneira manual, existindo também algumas propostas de cercas móveis automáticas, que realizam a movimentação dos animais pela área. Essa movimentação por sua vez, deve levar em consideração algum parâmetro estabelecido no planejamento agronômico, idealmente entendido como alguma variável biométrica das plantas forrageiras relacionada com a biomassa. Dentre elas, destaca-se a altura e a altura comprimida do dossel, como as mais utilizadas. Com base na concepção de em um sistema de cercas móveis automático, que realize movimentação baseada em variáveis das plantas forrageiras, foram conduzidos experimentos buscando estabelecer o número mínimo de pontos amostrais de altura do dossel forrageiro em faixas de pastagem; avaliar o uso de quatro esteiras de borracha deslizadas sobre o dossel forrageiro para estimativas de altura comprimida e também avaliar duas metodologias de uso de sensores de distância para coleta de dados de altura do dossel. Os resultados obtidos demonstram que o uso de esteiras de borracha de diferentes densidades realiza compressão proporcional aos seus pesos, sendo também proporcionais as suas correlações com biomassa, apresentando potencial uso em medidas de atura comprimida do dossel. Sensores de distância laser, sonar e LiDAR podem ser calibrados para correlação com biomassa. Dados coletados pontualmente sobre o dossel forrageiro não devem ser usados para representar a altura real. Contudo, a coleta de dados em um deslocamento sobre o dossel forrageiro pode representar satisfatoriamente sua altura, apresentando R2 = 0,96 e RMSE = 0,03 m em pastos de capim coast-cross para os sensores sonar e LiDAR. Como critério de amostragem, assumindo um erro inferior a 10%, é necessário um dado de sensor para representar a altura média do dossel referente à área de 3,5 m2.
Titre en anglais
Proximal sensing in the monitoring of biometric variables of forage plants in a grazing system with mobile fences
Mots-clés en anglais
Canopy height
Distance sensors
Moving fences
Proximal sensing
Strip grazing
Resumé en anglais
In Brazil and in the world, pasture areas represent a significant proportion of land use. The intensification of the use of these areas can represent economic and environmental benefits, increasing profitability and reducing the negative effects brought about by extensive livestock farming. This intensification can be carried out from the adequacy between the supply and demand of forage to the animals, having grazing management as one of its most effective strategies. Among the main grazing methods, the one that allows greater control over forage supply is strip grazing, based on the restriction in subdivisions of pasture areas. Most of the time, grazing is carried out manually, and there are also some proposals for automatic mobile fences, which move the animals through the area. This movement, in turn, must take into account some parameter established in agronomic planning, ideally understood as some biometric variable of forage plants related to biomass. Among them, the height and compressed height of the canopy stand out as the most used. Based on the concept of an automatic mobile fence system, which performs movement based on forage plant variables, experiments were carried out seeking to establish the minimum number of sampling points for forage canopy height in pasture strips; to evaluate the use of four rubber mats slid over the forage canopy to estimate compressed height and also to evaluate two methodologies for using distance sensors to collect canopy height data. The results obtained demonstrate that the use of rubber mats of different densities performs compression proportional to their weights, being also proportional to their correlations with biomass, presenting potential use in measures of compressed height of the canopy. Laser, sonar and LiDAR distance sensors can be calibrated for correlation with biomass. Data collected on the forage canopy should not be used to represent actual height. However, data collection in a displacement over the forage canopy can satisfactorily represent its height, presenting R2 = 0.96 and RMSE = 0.03 m in coast-cross grass pastures for the sonar and LiDAR sensors. As a sampling criterion, assuming an error of less than 10%, a sensor data is required to represent the average height of the canopy for the area of 3.5 m2.
 
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Date de Libération
2024-05-04
Date de Publication
2022-07-15
 
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