Indice de vegetación: NDVI

Los indices de vegetación, como el NDVI, calculados a través de datos satelitales, permiten el control del estado del cultivo y representan una herramienta del agricultura de precisión.

Los indices de vegetación se basan en la radiación reflejada por las plantas. Las hojas adsorben y reflejan radiación solar a diferentes intervalos de longitud de onda. El porcentaje de reflectancia en especificas bandas espectrales, como las del infrarrojo cercano (NIR) y del rojo (RED) nos puede informar sobre el estado de salud de nuestro cultivo.

Imagen de satélite NDVI donde podemos observar el indice de vegetación de las diferentes zonas de la parcela
Imagen satélite de NDVI

NDVI

El NDVI, Índice Diferencial de Vegetación Normalizado, nos proporciona información sobre el estado de vigor del cultivo. Se calcula como sigue:

NDVI = (NIR – RED) / (NIR + RED)

  • NIR = luz infraroja cercana
  • RED = luz roja visible

Los valores de NDVI pueden variar de -1 a 1:

  • Valores entre -1 y 0 corresponden a zonas con superficies de agua, estructuras artificiales, rocas, nieve.
  • Valores entre 0 y 0,3 corresponden a terreno desnudo o con baja cobertura vegetal.
  • Valores entre 0,3 y 1 corresponden a zonas con cobertura vegetal y vigor ascendente.

Cuando la vegetación se encuentra en bueno estado de salud refleja porcentaje mayor de NIR y menor de RED por lo tanto el indice NDVI tendrá valores altos, dependiendo también del tipo y del marco del cultivo . Influye mucho en este indicador el estado de las calles de la parcela, si hay vegetación en estas,el indicador NDVI también lo reflejará y por tanto los valores serán mayores.

Las diferencias del valor del NDVI en nuestra finca, entre plantas que estén en el mismo estadio fenológico, nos puede indicar zonas con problemas de desarrollo vegetativo causadas por varios factores como deshidratación, plagas o alguna enfermedad.

La información satélite puede ser de gran ayuda a la hora de visualizar la finca y la homogeneidad en cuanto a las distintas parcelas, comparando siempre los datos del mismo con la información que obtenemos de las visitas a campo.

Radiación Solar Ultravioleta

Son radiaciones electromagnéticas con longitudes de onda comprendidos entre los 200-400 nm, que son invisibles al ojo humano.

Tipos de RS-UV:

En función de las longitudes de onda en las que se encuentren podemos distinguir tres tipos:
UV A: Comprendida entre los 330-400 nm. Tiene poca importancia.
UV B: Comprendida entre los 280-320 nm. Es la más importante para las plantas.
UV C: Comprendida entre los 200-280 nm. Es la más energética y dañina para el ADN.

Gráfica de Radiación Solar Ultravioleta con línea de referencia

Es uno de los factores mas importantes que regulan el crecimiento y desarrollo de las plantas, sin embargo, en cantidades excesivas puede ser perjudicial para el cultivo. Esto ha provocado que las plantas hayan evolucionado y han sabido adaptarse a su presencia, desarrollando distintos mecanismos de defensa, con el fin de disminuir los efectos producidos por una RS UV alta.

Efectos producidos por una elevada radiación ultravioleta:

Cambios morfológicos y anatómicos (aumento de ceras y cambio en su composición, aumento grosor hojas..): atribuidos principalmente a la orientación de las hojas, debido a que atendiendo a esta orientación la planta es capaz de captar una mayor o menor radiación ultravioleta. En general, las plantas monocotiledoneas son más tolerantes a niveles elevados de radiación UV-B.
Disminución de la altura del cultivo y entrenudos más cortos: debido a la oxidación de fitohormonas inductoras del tamaño de la células.
Menor área foliar: se produce como consecuencia del efecto inhibitorio de la radiación UV-B sobre la expansión del epitelio en su cara adaxial y a la inhibición de la división celular, como se ha demostrado en distintos cultivos como el trigo.
Disminución de la actividad fotosintética: producido principalmente por la inhibición de la fotosíntesis en longitudes de onda comprendidas en la región ultravioleta del espectro.
Pérdidas de polipéptidos localizados en PSII, pérdida de pigmentos y daños genéticos.
Pérdidas de enzimas del Ciclo de Calvin: debido principalmente a la disminución directa de la enzima ribulosa 1,5 difosfato carboxilasa (Rubisco), que es la encargada de catalizar la incorporación de CO2 en el ciclo de Calvin.
Aumento en la producción de metabolitos secundarios, como fenoles y flavonoides.
Activación de procesos de lipoperoxidación en la membrana plasmática: debido fundamentalmente a que a altos niveles de UV-B se produce un estrés oxidativo en las plantas, que estas intentan paliar mediante la activación de estas especies reactivas de oxigeno (ROS).
Producen daños en las moléculas de ADN del tipo CPDs y formación de otros fotoproductos conocidos como dimeros de pirimidina pirimidona y dimeros de uracilo: por ello, las plantas desarrollan mecanismos de defensa como la Fotorreparación.

¿De qué depende la producción de nuestros cultivos?

La productividad de nuestros cultivos depende de una serie de factores, que son imprescindibles para completar de forma adecuada el proceso productivo, entre ellos podemos destacar la radiación UV.

Cada cultivo tiene unas determinadas características, que se verán afectadas de uno u otra forma por una mayor cantidad de radiación solar UV en función de la sensibilidad que presenten al efecto de la radiación UV-B, aunque también depende de otros factores bióticos y ambientales.

En los últimos tiempos, en el contexto del cambio climático , se está produciendo un aumento de la radiación UV-B, un aumento del CO2 y de la temperatura, así como cambios significativos en las precipitaciones y distribución de estas a lo largo del año, lo que esta afectando de lleno a la agricultura, modificando el ciclo vegetativo y reproductivo de la mayor parte de los cultivos.

El efecto albedo en Almería

Invernaderos en Almería
Actualmente la superficie de invernaderos en Almería es de unas 30.000 hectáres. El “mar de plástico”, como se conoce a la concentración de dichos invernaderos, es el más grande del mundo.

Un fenómeno curioso ocurre en la provincia de Almería. La concentración de invernaderos dedicados principalmente a la siembra de verduras ha hecho que se produzca un efecto de enfriamiento en el clima, que contrarresta los efectos del calentamiento global. Este fenómeno ha sido llamado efecto albedo, del latín “albus”, que significa luz blanca o color pálido. Aunque también puede referirse a la propiedad de iluminación del suelo y su atmósfera; esta es la definición que más se ajusta al fenómeno en sí.

La explicación del efecto albedo es sencilla: mientras una parte de la radiación solar es reflectada por la Tierra a través del agua, suelo, atmósfera y otras superficies; la otra parte de la radiación es absorbida por el planeta y causa un efecto de calentamiento. Al chocar estas radiaciones contra los invernaderos instalados a lo largo de todo el territorio almeriense, el índice de rebote es mayor al que producirían otras superficies, lo que causa un enfriamiento en todo el territorio en el que estas estructuras están edificadas.

Porcentajes de albedo
Valores de albedo de algunas superficies, expresados en porcentajes.

Este fenómeno fue estudiado por un grupo de investigadores de la Universidad de Almería. En dicho estudio se llegó a la conclusión de que, desde los años 80 aproximadamente, la temperatura descendió una media de 0,3 grados por década en comparación al resto del territorio español, en el que se registra un incremento de la temperatura media en 0,5 grados por década.

Asimismo, la investigación también se encaminó en medir el nivel del efecto albedo en la zona y se pudo determinar que la reflectividad de luz registró, desde 1983, un aumento del 9%. En otras palabras, la radiación solar desviada en Almería es un 9% mayor al resto de España, lo que contribuye a un menor gasto energético en sistemas de climatización de espacios, tanto en domicilios como en invernaderos.

BrioAgro lleva controlando el microclima en los invernaderos de Almería desde el año 2014, consiguiendo que la toma de decisiones de los agricultores, basados en los datos obtenidos por BrioAgro, genere ahorro de agua, energía y fertilizantes así como un incremento de su productividad.

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