Evaluación del estado del nitrógeno y estimación de biomasa en el cultivo de trigo, usando sensores remotos y vehículos aéreos no tripulados (UAV)

Abstract

El nitrógeno (N) es uno de los insumos más usados en los sistemas agrícolas, ya que este elemento es de los principales que controlan el crecimiento de la planta, sin embargo el N antropogénico que se pierde en el aire, el agua y la tierra causan una serie de problemas ambientales y de salud humana, hasta el punto de quiebre en donde la agricultura intensiva empieza a ser insostenible. La carencia del conocimiento para aplicar la cantidad correcta de N, en el lugar correcto y en la etapa fenológica correcta requiere del desarrollo de tecnologías y metodologías que puedan superar estas necesidades. En el presente estudio se tuvo como objetivo evaluar el estado del nitrógeno y estimar la biomasa aérea del cultivo del trigo, relacionar datos experimentales de Contenido de nitrógeno (CN) y Biomasa aérea con índices de vegetación derivados de la teledetección (GNDVI y BNDVI, respectivamente), para la adquisición de la información espectral se usó un sensor multiespectral que contaba con el canal azul, verde e infrarrojo cercano montado sobre un vehículo aéreo no tripulado (UAV, por sus siglas en ingles), se realizaron 4 campañas de vuelo, las cuales coincidieron con las etapas fenológicas vaina engrosada, espigado, inicio de antesis y fin de antesis del trigo, para conocer el estatus del N se utilizó la curva de dilución critica del nitrógeno y el índice de nutrición nitrogenada (INN). La relación BNDVI con Biomasa aérea presentó un valor máximo de R2=0.7533, mientras que la relación GNDVI con CN presentó un valor máximo de R2=0.8134. Se concluye que el uso de sensores remotos y vehículos aéreos no tripulados permite evaluar el estado de nitrógeno y la estimación de la biomasa en el cultivo de trigo. _______________ ASSESSMENT NITROGEN STATUS AND ESTIMATION BIOMASS IN WHEAT CROP, USING REMOTE SENSING AND UNMANNED AERIAL VEHICLE (UAV). ABSTRACT: Nitrogen (N) is one of the most used inputs in agricultural systems, since this element is one of the main ones that control the growth of the plant, however the anthropogenic N that is lost in air, water and land they cause a series of environmental and human health problems, to the point of breakdown where intensive agriculture begins to be unsustainable. The lack of knowledge to apply the right amount of N, in the right place and in the correct phenological stage requires the development of technologies and methodologies that can overcome these needs. The objective of the present study was to evaluate the nitrogen status and estimate the aerial biomass of the wheat crop, to relate experimental data of nitrogen content (CN) and aerial biomass with vegetation indices derived from the remote sensing (GNDVI and BNDVI, respectively ), for the acquisition of the spectral information a multispectral sensor was used that had the blue, green and near infrared channel mounted on an unmanned aerial vehicle (UAV, for its acronym in English), 4 flight campaigns were carried out, which coincided with the phenological stages thickened pod, spike, start of anthesis and end of anthesis of wheat, to know the status of N, the critical nitrogen dilution curve was used and the nutrition nitrogen index (NNI). The relation BNDVI with Biomass aerea presented a maximum value of R2 = 0.7533, while the relation GNDVI with CN presented a maximum value of R2 = 0.8134. It is concluded that the use of remote sensors and unmanned aerial vehicles allows to evaluate the nitrogen status and the estimation of the biomass in the wheat crop.