Share | 03/12/2018
Las preguntassobre el uso de firmas espectrales para identificar deficiencias nutricionales son habituales en nuestro buzón de asistencia. Las carencias pueden causar daños importantes en el crecimiento de las plantas y, por lo tanto, son uno de los aspectos más difíciles que un cultivador debe gestionar a lo largo de la temporada. Como defensores de la cartografía con drones y la detección multiespectral, nos encantaría decir que SÍ, que las firmas espectrales son formas fiables de detectar deficiencias de nutrientes. Sin embargo, la cuestión es mucho más compleja. En este artículo, utilizamos un ejemplo de un cliente para destacar los puntos clave sobre las firmas espectrales y cómo pueden utilizarse de forma realista en la agricultura.
En octubre de 2017, Brazito Orchard Services, un proveedor de servicios agrícolas con sede en Mesilla Park, Nuevo México, fue contratado para volar un 3DR Solo equipado con un RedEdge serie MicaSense sobre un huerto de pacanas en el sur de Nuevo México. Tras analizar las imágenes, el personal de Brazito identificó múltiples zonas de vegetación estresada (utilizando la capa de infrarrojos en color).
Guiado por las imágenes, Brazito envió a un grupo de expertos de la Universidad Estatal de Nuevo México a recorrer el campo y determinar la causa. Mediante muestreos de hojas y suelo, el equipo confirmó que las zonas estresadas sufrían carencia de zinc. Con este diagnóstico en la mano, Brazito se puso en contacto con nuestro equipo de asistencia para ver si era posible identificar la firma espectral de la deficiencia de zinc en las pacanas, con el fin de utilizarla para permitir una futura detección.
Sin embargo, antes de profundizar en la pregunta de Brazito, es útil establecer un cierto contexto sobre cómo se solapan los sensores multiespectrales, las firmas espectrales y las deficiencias de las plantas.
Las plantas, como cualquier otro objeto, reflejan una parte de la luz transmitida por el sol. La luz reflejada se conoce como firma espectral, y su intensidad es indicativa de la salud de la planta.
Como se observa en la figura anterior, la intensidad de la luz reflejada en las bandas de ondas visibles está controlada por los pigmentos de las hojas, como la clorofila. La intensidad de la luz reflejada en la banda del infrarrojo cercano está controlada principalmente por la estructura celular de la hoja. En general, una planta estresada tendrá una mayor reflectancia en las bandas de ondas visibles y una menor reflectancia en la banda del infrarrojo cercano (en comparación con una planta sana).
Aunque las plantas pueden responder a algunos factores de estrés de forma diferente, normalmente reaccionan de forma similar: disminuyen la clorofila y producen un follaje de menor calidad. Por lo tanto, el estrés hídrico, el estrés térmico o el estrés nutricional pueden producir síntomas similares. Esto significa que, a menudo, la firma espectral de las plantas estresadas tendrá el mismo aspecto independientemente de la causa.
Las cámaras multiespectrales como RedEdge están diseñadas para detectar síntomas (bajo contenido en clorofila, menos follaje) en función de la cantidad de luz reflejada en las distintas bandas, pero no necesariamente señalan la causa de los síntomas. Así pues, para obtener un diagnóstico preciso, es importante correlacionar las imágenes multiespectrales con otros análisis y muestras.
Entonces, ¿puede utilizarse una firma espectral única para identificar las deficiencias de zinc? Por desgracia, la respuesta es no. Las firmas espectrales únicas no son una “bala de plata” para detectar problemas sobre el terreno. La firma espectral de una planta estresada será casi idéntica a la firma espectral de otra planta estresada, aunque sufran problemas diferentes.
Las cámaras multiespectrales captan las firmas espectrales de forma parecida a como un termómetro mide la temperatura del cuerpo humano: una temperatura elevada puede indicar una enfermedad, pero no la causa que la provoca. Del mismo modo, los cambios en la reflectancia de la planta indican estrés, pero se necesita información adicional para identificar la causa.
En lugar de basarse únicamente en las firmas espectrales, Brazito tomó una decisión acertada al traer a un grupo de expertos para explorar y tomar muestras, dejando que las imágenes guiaran sus esfuerzos.
Fundada en 1983, Brazito Orchard Services es una empresa de limpieza de pacanas y aplicación de fertilizantes en Mesilla Park, Nuevo México. Cuando se le preguntó por su experiencia, Jason dijo: “La falta de una firma realmente no cambió nada. Identificar el follaje insalubre a escala macro sigue siendo un avance significativo. Sinceramente, no teníamos grandes esperanzas en una firma específica, pero pensamos que merecía la pena conversar con los expertos de AgEagle y hemos aprendido mucho.”
Con una mejor comprensión de los beneficios y limitaciones de las imágenes multiespectrales, Byrd Farms y Brazito Orchard Services están ahora entusiasmados por ver qué información cuantitativa adicional se puede descubrir utilizando MicaSense serie RedEdge. “Estamos muy satisfechos con el sensor hasta ahora. Vamos a intentar ofrecer nuevos servicios este año. Podemos utilizar el RedEdge para ayudar a adaptar las aplicaciones de fertilizantes y localizar los árboles poco sanos utilizándolo para poner en cola muestras directas de hojas.”
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