Evaluación de la respuesta espectral y biofísica de un cultivo de caña de azúcar a la fertilización nitrogenada

Abstract

El Nitrógeno es el macroelemento más importante para garantizar el óptimo crecimiento del cultivo de caña de azúcar. Sin embargo, debido a su poca disponibilidad en formas fácilmente asimilables por las plantas, se ha recurrido a aplicaciones de fertilizante excesivas con el objetivo de garantizar una alta cosecha. En la actualidad, los grandes avances de la agricultura de precisión, permiten realizar una detección temprana y no destructiva de diferentes fenómenos que pueden ocasionar algún nivel de estrés en los cultivos. En el presente trabajo de investigación se realizó un diseño experimental de bloques completos al azar con cuatro tratamientos y cinco repeticiones con el objetivo de evaluar la respuesta espectral y biofísica de un cultivo de caña de azúcar (Variedad CC 01-1940) bajo diferentes dosis de fertilización nitrogenada (0% - 50% -100% - 150%) mediante el uso de microespectrómetros STS-VIS. Se encontró que el tratamiento de dosis nula de fertilización nitrogenada mostró una mayor reflectancia en la banda de máxima absorción de clorofila; y que los tratamientos con mayores dosis de fertilización nitrogenada mostraron tener una baja reflectancia en esta zona. Las zonas en las que se presentaron los mejores comportamientos de los índices de vegetación, correspondieron a las unidades experimentales ubicadas en suelos con mayores contenidos de materia orgánica. Se establecieron los modelos de regresión para las variables biofísicas (altura, número de hojas verdes, número de tallos e índice de área foliar) en relación con los índices de vegetación evaluados. Para la variable de altura (HTVD) e índice de área foliar (LAI) se encontraron coeficientes de determinación de 0.87 y 0.80 para los índices de NDRE y CIG respectivamente. Se encontraron diferencias significativas entre tratamientos y entre bloques para las variables biofísicas, siendo LAI la mas sensible a la fertilización nitrogenada por mostrar diferencias entre los tratamientos de 0% con los tratamientos de 100% y 150%.

//Abstract: Nitrogen is the most important macro-element to guarantee the optimal growth of sugarcane crop. However, due to its limited availability in forms easily assimilated by plants, excessive fertilizer applications have been used in order to ensure a high yield. Nowadays, the great developments of precision agriculture allow an early and non-destructive detection of different events that can cause stress in crops. In the present research, an experimental design of completely randomized blocks with four treatments and five replicates was carried out in order to evaluate the spectral and biophysical response of a sugarcane crop (Variety CC 01-1940) at different doses of nitrogen fertilization (0% - 50% -100% - 150%) using STS-VIS microspectrometers. It was found that the treatment of null dose of nitrogen fertilization showed a greater reflectance in the band of maximum absorption of chlorophyll; and that the treatments with greater dose of nitrogen fertilization showed to have a low reflectance in this zone. The zones in which the best vegetation index behavior was presented corresponded to the experimental units located in soils with higher organic matter content. Regression models were established for the biophysical variables (height, number of green leaves, number of stems and leaf area index) in relation to the vegetation indices evaluated. For Height (HTVD) and leaf area index (LAI), determination coefficients of 0.87 and 0.80 were found for NDRE and CIG indices respectively. Significant differences were found between treatments and between blocks for the biophysical variables, being LAI the most sensitive to nitrogen fertilization because it showed differences between treatments of 0% with treatments of 100% and 150%.