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La floración es una etapa fenológica crucial en el ciclo de vida de cultivos como frutales, cereales y hortalizas.

Este proceso afecta directamente la productividad y calidad de los frutos.

Tradicionalmente, la evaluación de la floración se realiza en los campos mediante inspecciones visuales y conteos manuales de algunas plantas. Estos métodos suelen ser subjetivos, laboriosos y limitados a pequeñas áreas.

Sin embargo, los datos recopilados son fundamentales para definir necesidades de raleo, volúmenes de fertilización por cuartel y estimaciones de cosecha.

El avance en las tecnologías de teledetección permite analizar esta etapa con mayor precisión y en extensas superficies. En este artículo, revisaremos cómo los índices de vegetación derivados de imágenes satelitales de mayor resolución pueden complementar y, en algunos casos, reemplazar los métodos tradicionales, facilitando una gestión agrícola más eficiente y precisa.

Uso del NDVI en Frutales Perennes

El índice de vegetación de diferencia normalizada (NDVI) es ampliamente utilizado para monitorear la vegetación en cultivos como paltos, olivos o cítricos. Durante la floración, el NDVI presenta dinámicas específicas:

1. Cambios en la densidad y cobertura del dosel vegetal

   Durante la floración, los árboles generan una gran cantidad de flores, lo que reduce temporalmente la proporción de hojas verdes (biomasa foliar) en el dosel. Esta disminución de biomasa reduce el valor del NDVI debido a la menor cantidad de clorofila activa.

   

2. Efecto de las flores en la reflectancia 

   Las flores reflejan más luz en el espectro visible y menos en el infrarrojo cercano, alterando la reflectancia total y disminuyendo los valores del NDVI.

3. Competencia por recursos

   Durante la floración, los árboles desvían recursos como agua y nutrientes hacia las flores, reduciendo temporalmente la actividad fotosintética de las hojas y, por ende, los valores del NDVI.

   

4. Recuperación post-floración:

   Al finalizar la floración, las flores caen y los árboles retoman su actividad vegetativa, lo que incrementa la biomasa foliar y los valores del NDVI.

Este comportamiento del NDVI ofrece información clave para la gestión del cultivo, permitiendo identificar momentos críticos que afectan la productividad.

Relación entre NDVI y Cuajado

Al analizar cómo se comporta la curva de descenso del NDVI durante la floración podemos aportar información sobre cómo se está produciendo el cuajado de los frutos:

1. Un descenso más prolongado en el tiempo de lo habitual en el NDVI podría indicar un desarrollo foliar insuficiente o estrés durante la floración, lo que impactaría negativamente la fotosíntesis y el cuajado.

2. Por otra parte, si la recuperación del NDVI después de la floración es lenta, podría ser un indicador de problemas en el suministro de recursos necesarios para soportar el desarrollo de los frutos recién cuajados. Este comportamiento puede relacionarse con temperaturas extremas (<10°C o >30°C), que limitan tanto la actividad fotosintética como el crecimiento vegetativo.

Uso del índice EBI en Frutales de Hoja Caduca

El uso de índices vegetacionales especializados para la evaluación de la floración de frutales de carozo, es algo que se está comenzando a utilizar.

Estos frutales florecen antes de brotar, por lo que exhiben su volumen floral sin interferencia de la masa foliar y por otro, la reflectancia de la luz por parte de las flores, es alta en casi todas las bandas utilizadas (Horton, 2017; Fang, 2016).

De hecho, Chen et al. (2019) desarrolló el índice Mejorado de Floración (EBI) que, utilizando las bandas visibles del espectro, reconoció los niveles de floración de huertos de almendros, pudiendo seguir el desarrollo de esta etapa fenológica.

El EBI y puede ser determinado a través de imágenes por satélite o drones. Detecta flores incluso en ambientes mixtos de suelo y vegetación.

Varios estudios han demostrado una alta correlación entre el EBI y parámetros como el número de flores por hectárea, una variable muy utilizada por la industria.

El uso del EBI también tiene algunas limitaciones como su uso en flores oscuras como las rojas o púrpuras intensas. Aunque es prometedor, el EBI aún requiere que se realicen más estudios para cada especie, variedades y condiciones ambientales para garantizar su aplicabilidad general.

Comparación con Métodos Tradicionales

En los métodos tradicionales, la evaluación de la floración depende de conteos manuales realizados por técnicos. Estos procedimientos suelen:

• Ser subjetivos y dependientes de la experiencia del observador.

• Cubrir áreas o plantas limitadas debido al tiempo y costo requeridos.

• Carecer de estandarización.

La teledetección permite superar estas limitaciones al:

• Monitorear áreas extensas de forma rápida y precisa.

• Proveer datos cuantitativos y replicables.

• Reducir significativamente los costos y tiempos de evaluación.

Conclusión

La teledetección, combinada con índices como el NDVI y el EBI, está mejorando la forma de evaluar la floración en los cultivos.

Mientras que el NDVI es útil para monitorear la dinámica en frutales perennes, el EBI proporciona una herramienta más específica para frutales de hoja caduca.

No obstante, se deben considerar sus limitaciones, especialmente en cuanto a su aplicabilidad a flores oscuras y la necesidad de validaciones con datos locales para algunas especies y variedades.

Su aplicación, no solo mejora la precisión y eficiencia, sino que también permite optimizar la gestión agrícola, contribuyendo a un manejo más sostenible y rentable.

Este correo ha sido preparado por el Equipo de ViLab | www.vilab.cl

Referencias

• Chen, B., Jin, Y., Brown, P. (2019). An enhanced bloom index for quantifying floral phenology using multi-scale remote sensing observations. ISPRS Journal of Photogrammetry and remote sensing, 156, 108-120.

• Fang, S., Tang, W., Peng, Y., Gong, Y., Dai, C., Chai, R., Liu, K.(2016). Remote estimation of vegetation fraction and flower fraction in oilseed rape with unmanned aerial vehicle data. Remote Sensing, doi: 10.3390/rs8050416

• Horton, R., Cano, E., Bulanon, D., Fallahi, E. (2017). Peach flower monitoring using aerial multispectral imaging. Journal of Imaging, doi:10.3390/jimaging3010002

• Xiao, C., Zheng, L., Sun, H., Zhang, Y., Li, M. (2014). Estimation of the apple flowers based on aerial multispectral image. In ASABE and CSBE/SCGAB Annual International Meeting Paper. Montreal, QC Canada.