Las preguntas sobre el uso de firmas espectrales para identificar deficiencias de nutrientes son comunes en nuestra bandeja de entrada de soporte. Las deficiencias pueden causar daños importantes al crecimiento de las plantas y, como resultado, son una de las cosas más difíciles que un productor debe gestionar durante toda la temporada. Como defensores del mapeo con drones y la detección multiespectral, nos encantaría decir que SÍ, las firmas espectrales son formas confiables de detectar deficiencias de nutrientes. Sin embargo, el problema es mucho más complejo. En este artículo, utilizamos el ejemplo de un cliente para destacar los puntos clave sobre las firmas espectrales y cómo se pueden utilizar de manera realista en la agricultura.
Uso de RedEdge para identificar el estrés de las plantas
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 sensor RedEdge de la serie MicaSense sobre un huerto de nueces en el sur de Nuevo México. Después de analizar las imágenes, el personal de Brazito identificó múltiples áreas de vegetación estresada (utilizando la capa de infrarrojos de color).
Guiado por las imágenes, Brazito envió a un grupo de expertos de la Universidad Estatal de Nuevo México para recorrer el campo y determinar la causa. A través de muestras de hojas y suelo, el equipo confirmó que las áreas estresadas sufrían deficiencia de zinc. Con este diagnóstico en la mano, Brazito se puso en contacto con nuestro equipo de apoyo para ver si era posible identificar la firma espectral de la deficiencia de zinc en las nueces pecanas, con el fin de utilizarla para permitir la detección futura.
Sin embargo, antes de profundizar en la pregunta de Brazito, es útil establecer algún contexto sobre cómo se superponen los sensores multiespectrales, las firmas espectrales y las deficiencias de las plantas.
Comprender las firmas espectrales
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 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 las hojas. En general, una planta estresada tendrá una reflectancia más alta en las bandas de ondas visibles y una reflectancia más baja en la banda del infrarrojo cercano (en comparación con una planta sana).
Identificar síntomas, no causas
Si bien las plantas pueden responder de manera diferente a algunos factores estresantes, generalmente reaccionan de manera similar: disminuyen la clorofila y producen 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 será la misma independientemente de la causa.
Las cámaras multiespectrales como RedEdge están diseñadas para detectar síntomas (bajo contenido de clorofila, menos follaje) en función de la cantidad de luz reflejada en las diferentes bandas, pero no necesariamente señalan la causa detrás de los síntomas. Por lo tanto, para obtener un diagnóstico preciso, es importante correlacionar las imágenes multiespectrales con otros análisis y muestras.
Conclusión
Entonces, ¿se puede utilizar una firma espectral única para identificar deficiencias de zinc? Lamentablemente, la respuesta es no. Las firmas espectrales únicas no son una “solución milagrosa” para detectar problemas en el campo. La firma espectral de una planta estresada se verá casi idéntica a la firma espectral de otra planta estresada, incluso si padecen problemas diferentes.
Las cámaras multiespectrales captan firmas espectrales de forma muy similar a como un termómetro mide la temperatura del cuerpo humano: una temperatura alta puede indicar una enfermedad, pero no la causa que la provoca. De manera similar, los cambios en la reflectancia de las plantas indican estrés, pero se necesita información adicional para identificar la causa.
En lugar de confiar únicamente en las firmas espectrales, Brazito tomó una decisión acertada al traer a un grupo de expertos para explorar y tomar muestras, permitiendo que las imágenes guiaran sus esfuerzos.
Acerca de Brazito Orchard Services
Fundada en 1983, Brazito Orchard Services es una empresa de limpieza y aplicación de fertilizantes personalizados de nueces pecanas en Mesilla Park, Nuevo México. Cuando se le preguntó sobre su experiencia, Jason dijo: “La falta de una firma realmente no cambió nada. Identificar follaje no saludable a escala macro sigue siendo una ganancia significativa. Honestamente, no teníamos muchas esperanzas de una firma específica, pero pensamos que valía la pena la conversación con los expertos de AgEagle y hemos aprendido mucho”.
Ahora que Byrd Farms y Brazito Orchard Services comprenden mejor los beneficios y las limitaciones de las imágenes multiespectrales, están entusiasmados por ver qué información cuantitativa adicional se puede descubrir utilizando la serie RedEdge de MicaSense . “Estamos muy satisfechos con el sensor hasta ahora. Intentaremos ofrecer nuevos servicios este año. Podemos utilizar RedEdge para ayudar a adaptar las aplicaciones de fertilizantes y detectar árboles enfermos al usarlo para poner en cola muestras directas de hojas”.