Diagnóstico de doenças de soja através da emissão de fluorescência das folhas: estudo de caso para Ferrugem asiática e \"Haste verde e retenção foliar\"

• Ano de defesa: 2019
• Autor(a) principal: Sbrissa Neto, David Antônio
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: Aprendizado de máquina; Diagnóstico precoce; Doenças de soja; Early diagnosis; Fluorescence; Fluorescência; Machine learning; Soybean
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/76/76132/tde-13052020-093747/

O presente trabalho investiga a emissão de fluorescência de plantas de soja contaminadas por duas importantes doenças de soja para o cenário brasileiro: a Ferrugem Asiática e a Haste Verde e Retenção Foliar – popularmente conhecida como soja louca II. Para tal, foi realizado um experimento nas dependências da EMBRAPA Soja, localizada em Londrina-PR, com a expressão de ambas as doenças em plantas de soja, além de um grupo controle para comparação. Foram obtidas cinco coletas caracterizadas como Assintomáticas para HVRF e três coletas para as Assintomáticas FA. Foram utilizadas três técnicas de fluorescência: o estereomi-croscópio comercial SteReo Lumar.V12 com excitação em λ=365 nm (EM-365), a Laser Induced Fluorescence Spectroscopy (LIFS) e Laser Induced Fluorescence Imaging (LIFI), ambas com excitação em λ=405 nm. Como principais resultados, destaca-se a contribuição das bandas de emissão em 520 nm e 740 nm para caracterização das assintomáticas. Na etapa de classificação, a taxa de acerto na predição dos grupos de teste foi elevada, com mais de 90% de acurácia total da classificação para todas as metodologias de fluorescência. No caso HVRF, a instrumentação LIFI apresentou a maior acurácia de teste, com 98%. No caso FA, as instrumentações LIFI e LIFS apresentaram 93% e 94% de acurácia, respectivamente. Essas informações comprovam a hipótese fundamental do trabalho, sobre a capacidade discriminatória das emissões de fluorescência de plantas assintomáticas com relação às plantas sadias, com ênfase às técnicas LIFS e LIFI, que podem ser adaptadas para instrumentações portáteis. Além disso, foi realizado um teste de classificação para as três classes – Sadia, Assintomática HVRF e Assintomática FA – para todas as instrumentações. Os resultados desse teste foram igualmente consistentes em comparação com os resultados para duas classes, e permitem concluir que os dados de fluorescência obtidos pelas instrumentações são eficientes na caracterização distinta de cada classe.