Análise de imagens aplicada à pesquisa e ao desenvolvimento de novos produtos

Entrevista com Clíssia Barboza Mastrangelo

A análise de imagens amplia significativamente a capacidade de avaliação na pesquisa agrícola, ao fornecer dados rápidos, objetivos e não destrutivos. Sua aplicação fortalece tanto a geração de conhecimento quanto o desenvolvimento de insumos, contribuindo para processos mais precisos, eficientes e alinhados às demandas da agricultura moderna.

Para aprofundar esse tema, conversamos com a Drª. Clíssia Barboza Mastrangelo, pesquisadora com atuação consolidada na aplicação de técnicas de análise de imagens na pesquisa agrícola. Clíssia atua na aplicação de técnicas de análise de imagens voltadas à avaliação de sementes e plantas, com foco em pesquisa e desenvolvimento de insumos agrícolas. Seu trabalho envolve o uso de ferramentas de visão computacional e diferentes tecnologias de imagem para a geração de dados quantitativos, que auxiliam na avaliação da qualidade, do desempenho e das respostas fisiológicas em sistemas agrícolas.

EmergeAgro: Como você define a análise de imagens na pesquisa agrícola e por que ela ganhou tanta relevância nos últimos anos?

Clíssia: A análise de imagens pode ser definida como o uso de técnicas de visão computacional que transformam imagens de sementes, plântulas e plantas em dados quantitativos e objetivos. Em vez de depender apenas da avaliação visual humana, que é naturalmente subjetiva, passamos a trabalhar com números, padrões e métricas bem definidas. Ela ganhou muita relevância nos últimos anos porque a agricultura moderna exige cada vez mais precisão, reprodutibilidade e rapidez na tomada de decisão. Além disso, o avanço das tecnologias de imagem, sensores e softwares tornou essas análises mais acessíveis, rápidas e não destrutivas, permitindo avaliar grandes volumes de amostras com alto nível de confiabilidade.

EmergeAgro: Quais são os principais benefícios do uso de análise de imagens para pesquisadores e empresas que trabalham com insumos agrícolas?

Clíssia: Os principais benefícios estão diretamente ligados à objetividade, padronização e eficiência dos processos. A análise de imagens reduz significativamente a subjetividade das avaliações visuais, garantindo resultados mais consistentes e comparáveis entre diferentes analistas, experimentos e períodos de tempo. Para empresas de insumos agrícolas, isso significa maior segurança na validação de produtos, formulações e doses, além de agilidade no desenvolvimento e no controle de qualidade. Outro ponto importante é o caráter não destrutivo, que permite acompanhar a mesma amostra ao longo do tempo, reduzindo custos e tempo de análise.

EmergeAgro: Quais técnicas de imagem são mais relevantes para quem estuda sementes e plantas, e o que cada uma consegue revelar?

Clíssia: Existem várias técnicas importantes, e cada uma revela informações diferentes. A imagem por raios X, por exemplo, é amplamente utilizada na avaliação da estrutura interna de sementes, permitindo identificar danos, má formação e problemas de enchimento sem destruir a amostra. As técnicas de refletância espectral, como imagens multiespectrais e hiperespectrais, permitem avaliar características relacionadas ao vigor, estado nutricional e fisiológico das plantas, a partir de suas assinaturas espectrais. Já as imagens de fluorescência da clorofila são fundamentais para estudar a eficiência fotossintética, respostas a estresses e o efeito de tratamentos ou insumos aplicados. Além disso, a autofluorescência espectral tem se destacado por permitir a detecção de alterações fisiológicas e metabólicas a partir da fluorescência natural de compostos da própria planta, muitas vezes antes do surgimento de sintomas visuais.

O uso de tecnologia de imagem multiespectral permite a obtenção de dados de reflectância nas regiões do azul (475 nm), verde (550 nm), vermelho (640 nm), vermelho distante (710 nm) e infravermelho próximo (NIR) (770 nm), os quais estão diretamente correlacionados ao estado fisiológico da planta.

EmergeAgro: Você pode compartilhar exemplos práticos de como a análise de imagens tem sido aplicada em pesquisas com sementes e plantas?

Clíssia: Na prática, a análise de imagens é extremamente versátil. Em sementes, pode ser utilizada para acompanhar processos como embebição, germinação e crescimento inicial das plântulas, além de avaliar danos internos, vigor e uniformidade. Em plantas, as aplicações incluem o monitoramento do crescimento, a avaliação de respostas a estresses nutricionais, hídricos ou luminosos, e a análise da eficiência fotossintética por meio de imagens de fluorescência da clorofila. Também é possível comparar de forma objetiva o desempenho de diferentes produtos, fontes de nutrientes ou tratamentos foliares, fornecendo dados rápidos e confiáveis que apoiam tanto a pesquisa quanto o desenvolvimento de novos insumos agrícolas.

Imagens de eficiência fotossintética de trifólios de soja após aplicação foliar de fertilizantes com diferentes fontes de manganês em comparação à planta deficiente.

A análise de imagens se consolida como uma ferramenta essencial para a pesquisa agrícola moderna, ao permitir a geração de dados objetivos, reprodutíveis e em larga escala. Sua aplicação amplia a capacidade de avaliação de sementes e plantas e contribui diretamente para processos mais precisos e confiáveis no desenvolvimento de insumos.

Nesse contexto, a integração dessas técnicas aos protocolos de pesquisa representa um avanço importante, aproximando ciência e aplicação prática na geração de resultados mais robustos.