Índice De Clorofila En Agricultura
El índice de clorofila (CI) se usa para calcular la cantidad total de clorofila en las plantas. En general, este índice contiene dos bandas separadas: CI verde (GCI) y CI del borde rojo (RCI). Estas bandas responden a ligeras variaciones en el contenido de clorofila y son consistentes para la mayoría de los tipos de plantas.
En otras palabras, el CI es un indicador relativamente preciso de la salud de las plantas y puede utilizarse eficazmente en la gestión de los nutrientes durante toda la temporada. Los datos obtenidos gracias a este índice de vegetación también permiten la planificación de una temporada a otra.
Índice De Clorofila Como Algoritmo Agrícola
El índice de clorofila desempeña un papel muy importante en la agricultura moderna. Para entender por qué es así, tenemos que conocer mejor la propia clorofila.
La clorofila es un pigmento que da a las plantas su característico color verde. Las plantas dependen de ella para sobrevivir, ya que absorbe la luz del sol que luego convierten en azúcares y almidones mediante un proceso llamado fotosíntesis. Por ello, la clorofila es un buen indicador de la salud de la planta.
Al medir la reflectancia espectral de la clorofila en las plantas desde el espacio, podemos controlar el estado de los cultivos de forma regular. Para ello, se utiliza el índice de vegetación de clorofila.
Si se interpreta correctamente, el CI puede proporcionar a los productores de alimentos información crucial sobre el desarrollo de los cultivos. Esta información puede utilizarse para aumentar la productividad del campo, obteniendo así mejor rendimiento y mayores beneficios.
Los usos del índice de clorofila en la agricultura de precisión son diversos:
- Identificación de deficiencias nutricionales en las plantas;
- Evaluación de la absorción de los fertilizantes nitrogenados;
- Predicción del rendimiento;
- Mapeo de prescripción de VRA y mucho más.
Y los agricultores no son los únicos que pueden beneficiarse del uso del CI. Los proveedores de insumos necesitan controlar la salud de los cultivos para comprobar el rendimiento de sus productos. Las compañías de seguros pueden utilizar el índice para predecir el rendimiento y basar los pagos de sus préstamos en datos objetivos. A las cooperativas agrícolas les resulta más fácil ajustar sus planes de fertilización en un gran número de campos con la ayuda de los datos del índice de clorofila. Las posibilidades son infinitas.
Hay diversas variantes del CI que se utilizan hoy en día.
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Índice De Clorofila Verde (GCI O CI Green)
El principal punto fuerte del denominado índice de clorofila verde es que puede utilizarse con éxito en una amplia gama de especies vegetales. El índice GCI se calcula como una relación de la reflectancia de la clorofila en la banda del infrarrojo cercano (NIR) respecto a la reflectancia en la banda verde.
La fórmula del índice de clorofila verde es la siguiente:
CI green = ρNIR / ρgreen – 1 = ρ730/ρ530 – 1.
Índice De Clorofila De Borde Rojo (CI Red-Edge O RCI)
El índice de clorofila del borde rojo aprovecha una banda espectral estrecha entre las bandas del rojo y del infrarrojo cercano (NIR) del rango de reflectancia de las plantas. La fórmula del índice de clorofila se calcula utilizando esta banda.
CI red-edge = ρNIR/ρred_edge – 1 = ρ850/ρ730 – 1
La banda del borde rojo es muy sensible a la luz reflejada en la estructura celular de la planta. Una reflectancia más brillante corresponde a un mayor número de células vegetales y, por extrapolación, a una zona más verde.
Los mapas de vegetación para la aplicación de la tasa variable construidos sobre la base del índice RCI pueden ser más precisos que los mapas basados en el NDVI. Esto se debe a la elevada saturación de los datos del NDVI en las imágenes. La saturación se produce porque el NDVI se utiliza para estimar la densidad de la biomasa, que no siempre se correlaciona con la salud del cultivo. Algunos agricultores han descubierto que la necesidad de cambiar el NDVI por el índice de clorofila surge cuando el cierre del dosel está en torno al 80%, más o menos cuando se producen las primeras fases de senescencia. Durante este tiempo, la medición del contenido de clorofila en las plantas es la forma más fiable de determinar el estado de los cultivos.
Índice De Clorofila MTCI (Merris Terrestrial Chlorophyll Index)
El índice de clorofila MTCI se calcula utilizando tres longitudes de onda roja o del infrarrojo cercano muy específicas (681,25, 708,75 y 753,75 nm)
MTCI = (754nm−709nm) / (709nm−681nm)
Este índice es más sensible a un alto contenido de clorofila en comparación con el NDVI y es fácil de calcular, lo que justifica su uso en la agricultura de precisión.
Índice MCARI
El índice de vegetación MCARI (Índice del ratio de absorción de clorofila modificado) recoge las variaciones del contenido de clorofila en las plantas.
Se calcula de la siguiente manera:
MCARI = ((ρ850-ρ710) – 0.2 × (ρ850-ρ570)) / ρ710
El índice MCARI es es especialmente útil cuando hay altos niveles de reflectancia de fondo en el suelo y otros objetos en las imágenes de satélite. Para conseguir la máxima precisión en el análisis remoto de la salud de las plantas, el MCARI debe utilizarse junto con el NDVI o el LAI.
Índice De Clorofila En EOSDA Crop Monitoring
Una gran precisión en la monitorización de la salud de los cultivos ha hecho del índice de clorofila una herramienta de teledetección común. Su uso en la agricultura de precisión es muy beneficioso para los agricultores.
Entre otros índices de vegetación, la plataforma EOSDA Crop Monitoring emplea un índice de clorofila basado en la banda del borde rojo, ReCl. Se puede utilizar de varias maneras, por ejemplo, para crear un mapa preciso de un campo para la aplicación de fertilizantes de tasa variable. A partir de imágenes satelitales multiespectrales de alta calidad de los campos, aplicamos algoritmos y calculamos el ReCl de los cultivos. Puede parecer un poco complicado, pero cualquier usuario puede crear un mapa de vegetación ReCl literalmente con unos pocos clics.
También es importante que los mapas ReCl se utilicen durante las fases de desarrollo activo de la vegetación, antes de las primeras fases de senescencia, para obtener la máxima eficacia. Cuando se está cerca de la época de cosecha, se recomienda utilizar NDRE.
El mapa de vegetación que aparece a continuación muestra claramente el campo dividido en varias zonas de vegetación en función de los valores del índice ReCl de cada zona. Los valores de 0 a 5 pueden indicar plantas con un bajo nivel de fotosíntesis. Sería conveniente enviar a un explorador a la zona para que realice un examen detallado y comprenda las causas del estrés del cultivo en este caso.
El índice de clorofila de borde rojo en EOSDA Crop Monitoring es una función integrada y automatizada que realiza los cálculos por usted con sólo pulsar un botón. Gracias al acceso regular a las últimas imágenes de satélite de alta resolución de sus campos y a algoritmos de procesamiento bien entrenados, la plataforma permite construir estrategias de fertilización y riego más eficientes. Y además del CI, la plataforma ofrece otros índices de vegetación (NDVI, NDRE, MSAVI) que pueden utilizarse para construir mapas de vegetación y productividad, monitorizar el estado de los cultivos, etc.