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Nuevo artículo científico #CEIGRAM: Simultaneous assessment of nitrogen and water status in winter wheat using hyperspectral and thermal sensors

Fecha: 10/06/2021

Recientemente, se ha publicado el artículo científico “Simultaneous assessment of nitrogen and water status in winter wheat using hyperspectral and thermal sensors“, liderado por José Luis Pancorbo, investigador del CEIGRAM dentro del grupo de Sistemas Agrarios (Agsystems). También participan en el artículo los investigadores del CEIGRAM María Dolores Raya-Sereno, José Luis Gabriel y Miguel Quemada.

Aumentar la eficiencia en el uso de agua y fertilizantes nitrogenados es uno de los retos que se presentan para poder alimentar a una población creciente y reducir el impacto ambiental de los sistemas agrarios. Las imágenes obtenidas con sensores instalados en plataformas aéreas están demostrando ser una herramienta muy útil para conocer el estado de los cultivos y ajustar el riego y la fertilización a sus necesidades.

En palabras de José Luis Pancorbo, en este artículo se ha evaluado la capacidad de distintos índices de vegetación para ajustar el riego y la fertilización en trigo. Se ha observado que varios índices reducen su capacidad predictiva en estadios tempranos debido a que el suelo expuesto produce ruido en la señal adquirida por los sensores. Este efecto dificulta el ajuste de la fertilización nitrogenada, ya que en trigo se realiza en estadios tempranos. Algunos índices han demostrado estar afectados tanto por el estado nutricional como por el hídrico, lo que dificulta conocer la causa del estrés.

En este artículo se ha demostrado que un índice biplanar (Canopy Chlorophyll Content Index (CCCI)), calculado como la relación entre un índice relacionado con la biomasa (NDVI) y otro con la clorofila (NDRE), es capaz de reducir el efecto del suelo en estadios tempranos mientras que no está afectado por el estado hídrico. Por otro lado, se ha observado que el “Water Deficit Index” (WDI), que es un índice calculado con imágenes térmicas y espectrales, es capaz de determinar el estado hídrico del cultivo sin verse afectado por su estado nutricional. Por lo tanto, podemos concluir que combinando índices espectrales y térmicos podemos ajustar el riego y la fertilización simultáneamente y evitar la aplicación de riego y fertilizantes en zonas que no se beneficiarán de él.

Canopy Chlorophyll Content Index (CCCI) and Water Deficit Index (WDI) maps retrieved from a hyperspectral and a thermal imager on-board an aircraft at the flowering stage of both experimental years. Plot values in the CCCI and WDI maps represent the Nitrogen Nutrition Index (NNI) and leaf conductance (mmol m−2 s-1), respectively (no data available for WDI 2018).

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