Uso de dron multiespectral para la gestión productiva de huertos frutales.

Los drones multiespectrales son aeronaves no tripuladas dotadas de cámaras capaces de registrar la reflectancia de luz de la superficie terrestre, considerando también la ubicación geográfica de donde captura la información. Desde el punto de vista agronómico, capturar información de reflectancia de los cultivos (luz reflejada), permite conocer la proporción de luz que es absorbida y relacionarlos con parámetros fisiológicos y fenológicos del cultivo.

Las plantas generalmente absorben una fracción importante de luz roja y azul en su proceso de fotosíntesis, y reflejan una mayor proporción de luz verde, lo que les da su color característico.

Otras longitudes de onda, por ejemplo en el rango del infrarrojo también son reflejadas con mayor proporción, sin embargo al ojo humano, no es posible detectarlo, por lo que se requiere de cámaras que capturan esa señal, para poder construir un perfil del comportamiento de las plantas respecto de esa u otras longitudes fuera del espectro visible, como por ejemplo, cámara térmicas.

Cuando un dispositivo vuela para caracterizar la vegetación, puede diferenciar especies y variedades de cultivo mediante su firma espectral, que es el comportamiento representativo de absorbancia y reflectancia de luz en distintos rangos del espectro electromagnético.

Cuando el cultivo presenta algún estrés o condición anómala (plagas/enfermedades), su capacidad de respuesta a la luz se ve afectada, reflejando más o menos dentro de cierto rango del espectro electromagnético. Así una planta con deficiencia nutricional de nitrógeno, pudiera contener menos clorofila en las hojas, verse de un color verde pálido, pero en el rango espectral reflejaría más luz roja y azul, y probablemente menos luz verde, comparado con su situación normal. Por lo anterior y las variaciones en todo el espectro es que se puede analizar la variabilidad dentro de una superficie y detectar plantas enfermas o estresadas, o bien plantas que tengan un nivel de cobertura de suelo menor (vigor). Reconocer esta variabilidad es importante, ya que permite zonificar e identificar zonas de interés para realizar un barrido en terreno para verificar la presencia de un factor limitante o estresante para el cultivo, e idealmente corregirlo para llevar a la planta a su óptimo productivo. Estas decisiones de mejora pueden estar asociadas al manejo de suelo, nutrición, riego, plagas, enfermedades, densidad de plantación, manejo de follaje o canopia y uso diferencial de reguladores de crecimiento.

Por otro lado, los trabajos con drones multiespectrales, permiten capturar imágenes desde diversos ángulos, y por un trabajo de recomposición de imágenes, se logra armar un modelo tridimensional de la superficie, lo que abre posibilidades de análisis de superficie, como son los modelos digitales de elevación y los modelos digitales de terreno, de los cuales se pueden obtener productos como levantamientos topográficos, cálculos de volumen y caracterizar la canopia de los árboles. El levantamiento topográfico permite optimizar los diseños de plantación, realizar estudios de necesidad de drenajes y ordenamiento territorial. Por otro lado, el modelamiento de la canopia permite caracterizar el volumen de producción (metros cúbicos de canopia) y relacionarlo con parámetros de rendimiento (kilos por árbol), necesidades de manejo diferencial de poda, entender como optimizar el manejo de la luz para favorecer la productividad neta del cultivo, y también modelar los requerimientos de volúmenes de agua necesarios para la aplicación de productos fitosanitarios, nutricionales o reguladores de crecimiento vegetal vía aérea. Otro elemento importante para considerar es la condición de postcosecha, ya que el volumen y porosidad de la canopia, así como la adaptabilidad de éstas a las aplicaciones aéreas de productos fitosanitarios/plaguicidas determina la calidad de protección fitosanitaria que logra el cultivo, y con ello la potencial vida de postcosecha de la fruta.

Los índices de vegetación como los son el NDVI, NDWI, NDRE, fueron desarrollados a partir de imágenes satelitales, que en general tienen una resolución espacial baja, es decir, pixeles muy grandes (escala de metros), por lo que es difícil diferenciar plantas individuales dentro de un lote/parcela/cuartel. Por lo mismo, el desarrollo de cámaras montadas en drones o aviones permite obtener información equivalente, pero a una escala espacial de mayor resolución ( escala de centímetros). Este avance tecnológico permite mapear incluso plantas con un área menor a 5 cm, detectando malezas, germinación de cultivo en estadios muy iniciales, etc.

El uso de los índices permite conocer el estado de la sanidad de los cultivos, la incidencia de estrés biótico o abiótico, con una frecuencia de vuelo que el usuario final requiera. Por lo que si se realizan tratamientos paliativos o curativos, y se desea evaluar nuevamente la evolución del cultivo, se puede volar sobre la misma área y realizar una comparación instantánea entre el momento 0 y el momento 1, y así sucesivamente.

En un trabajo, realizado en paltos en Santo Domingo, durante la temporada 2022, se caracterizó el volumen de copa (vigor) y se midieron variables como rendimiento y calidad. El cultivo se clasificó en 4 categorías de vigor: Alto, Medio, Bajo y Muy Bajo, y los resultados obtenidos se muestran a continuación:

Los resultados demuestran que una caracterización de canopia o vigor, permite conocer las diferencias productivas tanto a nivel de producción total, como características de calidad como calibre o peso, y porcentaje de fruta de descarte (fuera de norma). También, permite identificar cuáles son los niveles de vigor no deseados y los niveles de vigor objetivos para mantener un nivel de producción alto y de buena calidad. Los manejos para pasar de una categoría a otra deberían ser diferenciales, y los niveles de inversión también, dado el diferencial de ingresos que generará cada escenario. Para los tomadores de decisiones de gestión y administración de los proyectos es una herramienta rápida de usar, pero que puede significar un ahorro, pero también el punto de partida para caracterizar y optimizar sus sistemas productivos.

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