Develando la heterogeneidad en el viñedo utilizando índices de vegetación.


Autores: Dr. Francisco Gonzalez Antivilo y Dra. Rosalía Paz

Las pérdidas en los cultivos no suelen ser homogéneas a lo largo y a lo ancho de una propiedad, sino que generalmente están localizados en regiones particulares. En muchos casos, estas pérdidas están asociadas con la topografía del terreno, el riego, las características geológicas del suelo, la dinámica de las heladas, por mencionar algunos factores de importancia. En este punto, la información acerca de la heterogeneidad en el cultivo es vital para entender las causas de las pérdidas de productividad y así poder diseñar estrategias de manejo para soliviarlas y mejorar tanto los rendimientos como la sostenibilidad del cultivo. En esta entrada, vamos a abordar algunos métodos para visualizar esta heterogeneidad y ejemplificarlo con un caso real.

Uno de los métodos de gran utilidad para visualizar a grandes rasgos la heterogeneidad ambiental es el uso de índices de vegetación. Estos índices se basan en la capacidad diferencial de las hojas de emitir determinadas longitudes de onda y absorber otras (debido a la clorofila y otros pigmentos), y así, distinguirse de otros elementos como el agua o la tierra. Para poder obtener estos índices, se requieren fotografías especiales denominadas multiespectrales que se caracterizan por registran un amplio rango de longitudes de onda (más allá del campo visible). Estas imágenes pueden ser obtenidas a partir de satélites o mediante drones, siendo una importante diferencia la resolución espacial de cada una. Luego, por diferentes operaciones aritméticas entre los valores obtenidos por pixel en cada fotografía espectral se pueden llegar a estos índices de vegetación. Con esta información se logran mapas que nos permiten obtener una aproximación a la densidad foliar, y gracias a esto se pueden inferir variables como el vigor, la sanidad, la calidad de los riegos, etc en los diferentes sectores de la propiedad.

De estos índices, uno de los mas ampliamente difundidos es el llamado NDVI (siglas en inglés para el término Índice de vegetación de diferencia normalizada). Éste es una relación entre la emisividad de la vegetación entre las longitudes de onda de rojo y rojo lejano y tomas valores de entre 0 y 1. Uno de los principales problemas de este índice es que es muy sensible a la presencia de suelo descubierto y a las sombras. Esto no significa un gran problema en un cultivo con cobertura vegetal homogénea como en el caso de cereales, algunas hortalizas o incluso vid en sistema de parral, pero sí en el caso de un viñedo con sistema en espaldero o frutales. Para resolver este problema, se puede y debería utilizar un índice denominado SAVI (siglas en ingles para el término Índice de vegetación ajustado por suelo). Éste índice se interpreta igual que el NDVI y la única diferencia con este es que agrega un factor de ajuste por suelo a la ecuación de NDVI.

Ejemplos de valores de índices de vegetación según evolución de la fenología y diferentes condiciones de sanidad o vigor del cultivo.

Una ventaja indiscutible del uso de este tipo de índices están que permiten visualizar la totalidad del cultivo con diferente grado de resolución. La resolución, en este caso, va a depender del tipo de imagen que se utilice para emplearlo. De este modo, mientras que con las imagenes satelitales se logra poca resolución (aproximadamente 10 m/px), en el caso de los drones se pueden lograr resoluciones muy superiores (10 cm/px). No obstante, una gran desventaja del método es que los valores obtenidos pueden variar según el momento fenológico del cultivo, tonalidad de la hoja de la variedad y del tipo de sistema de sostén empleado (espaldero vs parral). Asimismo, aunque estos índices permiten obtener un panorama general del cultivo, no son determinantes de la causa de la heterogeneidad, es decir, son una aproximación rápida pero no una solución. Para llegar a las causas de la heterogeneidad, es necesario hacer sondeos in situ en los diferentes sectores de la propiedad en la búsqueda de síntomas como la deficiencia nutricional, el estrés hídrico, enfermedades, pérdida de vigor, daño o muerte por frío. Con esta información en mano, se trata de zonificar el cultivo en función del estrés y se planifican estrategias de manejo para mitigar el impacto.

En el caso particular del ejemplo que vamos a presentar a continuación, hicimos un relevamiento de SAVI histórico en momento de cosecha (2018 a 2021) en un viñedo localizada en Agrello, Luján de Cuyo. Dicha propiedad se encontraba muy afectada por eventos de heladas, presentando síntomas de daños tanto en momento de pre-brotación como en post-brotación. En las imágenes, las zonas verdes indican valores de SAVI superiores a 0,6. El análisis de los valores medios de SAVI permite observar que la zona más afectada por las heladas es el cuartel 3, seguido por el cuartel 2 y con el cuartel 1 presentando mejores valores del índice. Asimismo, los valores de desviación estándard (S.D.) dan idea de la heterogeneidad interna de cada cuartel, siendo nuevamente el cuartel 3 el más afectado. Esta información fue concordante con los relevamientos de daños por heladas realizados in situ. De este modo, en el cuartel 1 se observaron pocos casos de plantas dañadas por frío o muertas, mientras que en los cuarteles 2 y 3 estos números fueron ascendentes (entre 10 y 20 % para el cuartel 2 y entre 25 y 50 % para el cuartel 3). Además, estos mapas de SAVI se relacionaron con los mapas topográficos y los mapas de heladas y temperaturas mínimas que realizamos, indicando que la las zonas mas frías y bajas del cuartel 3 eran las mas afectadas por las heladas. Con toda esta información, se fueron diseñando diferentes estrategias de manejo que permitieron mejorar el vigor, y con ello el rendimiento en kilogramos de uva, en el cuartel 3 hacia el último año.

La información es fundamental a la hora de entender por que un cultivo presenta baja productividad en algunos sectores. Para ello es importante la toma de datos en diferentes puntos de una propiedad buscando los motivos de estas mermas. Asimismo, existen herramientas como los índices de vegetación (SAVI y NDVI) que permiten tener una visión más integral y nos dan un puntapié inicial para dimensionar los daños. La implementación de ambos tipos de herramientas permite diseñar estrategias de manejo que mejoren la rentabilidad y la sostenibilidad de los cultivos.

Si la información fue de utilidad, nada mejor con compartir! Salud!

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