Predicting potato yield variability from foliage cover

Agriscientia

Martínez, J.¹  de la Casa, A.¹  Ovando, G.¹  Rodríguez, A.¹  Bressanini, L.¹ 

[1] Universidad Nacional de Córdoba, Córdoba, Argentina

关键词: : Potato;    Ground cover;    Duration of ground cover;    Yield prediction;    Spatial variability;   

DOI  :  

学科分类：农业科学（综合）

来源: Universidad Nacional de Cordoba * Facultad de Ciencias Agropecuarias

【 摘 要 】

La cobertura del follaje (f) es un parámetro biofísico importante para determinar tanto la fracción de radiación fotosintéticamente activa interceptada (fRFAI), como la tasa de agua que transpira un cultivo. En cultivos de papa (Solanum tuberosum L., cv. Spunta) de ciclo otoñal se analizó en 2009 y 2010 la relevancia de f y fRFAI, para estimar el rendimiento y evaluar la variabilidad productiva espacial en un lote del cinturón verde de la ciudad de Córdoba, Argentina. Si bien fRFAI presentó mayor capacidad para explicar la variabilidad del rendimiento de tubérculo a cosecha, el empleo de la duración de la cobertura, f acumulada hasta los 60 días de la plantación, en 2009 alcanzó un R2 de 0,77 (P < 0,01), valor que aumentó a 0,95 en 2010 a los 70 días de la plantación a partir de un muestreo más intensivo. El empleo de un único valor de f obtenido próximo a cobertura máxima reduce la capacidad predictiva respecto de los valores acumulados. A partir de una grilla de muestreo de 5x5, en 2009 se constató que existe un componente significativo de la variabilidad asociada a la estructura de plantación por surcos.Palabras clave: Papa; Fracción de cobertura; Duración de la cobertura; Predicción de rendimiento; Variabilidad espacial. Predicting potato yield variability from foliage cover SUMMARYThe ground cover (f) is an important biophysical parameter to determine both the fraction of intercepted photosynthetically active radiation (fRFAI), and the rate of water that is transpired by a crop. During the autumn/late growing seasons of 2009 and 2010, the potential of f and fRFAI to estimate potato yield (Solanum tuberosum L., cv. Spunta), and to evaluate the spacial variability of production in a plot of the green belt of Cordoba, Argentina, was discussed. While fRFAI showed greater ability to explain the variability of tuber yield at harvest, using ground cover duration, the f accumulated until 60 days after planting reached an R2 of 0.77 (P < 0.01) in 2009, which increased to 0.95 in 2010 70 days after planting from a more intensive sampling (f was obtained from an average of nine photographs taken at 2.5 m height). The use of a single value of f obtained near maximum coverage reduces the predictive power of cumulative values. Based on a 5x5 grid sampling in 2009 it was found that there is a significant component of the variability associated with furrow planting.Key words: Potato; Ground cover; Duration of ground cover; Yield prediction; Spatial variability. Fecha de recepción: 05/12/11; Fecha de aceptación: 04/06/12  INTRODUCCIÓNLa productividad de los lotes de papa en el cinturón verde de Córdoba, Argentina, presentan habitualmente cierto rasgo de heterogeneidad espacial, que está relacionada a múltiples factores de orden técnico (deficiencias operativas en la plantación); del ambiente edáfico (variabilidad temporal y espacial de la fertilidad física y química (de la Casa et al., 2003)); de las condiciones sanitarias del cultivo (enfermedades y plagas), como acontece frecuentemente con el tizón tardío (Van Oijen, 1991), entre otras causas. Por otra parte, en la programación e implementación de la agricultura de precisión se requiere conocer la variabilidad productiva del lote como así también identificar los principales factores que la determinan (Moran et al., 1997; Pierce & Novak, 1999).De acuerdo a distintas evaluaciones realizadas en papa, la tasa de intercepción de la radiación y la extensión del ciclo se presentan como factores críticos que determinan la capacidad productiva del cultivo, tanto en la producción de biomasa al comienzo como en la de tubérculos cosechados al final del ciclo (Kooman et al., 1996 a, b; de la Casa et al., 2007). Caldiz et al. (1999) integraron la información de cobertura con respecto al tiempo transcurrido entre las observaciones, como un indicador del potencial productivo de papa. Desde otro enfoque conceptual, Steduto et al. (2009) presentaron el modelo de cultivo AquaCrop, estructurado para estimar la producción de biomasa a partir del concepto de eficiencia en el uso del agua (Stanhill, 1986; Evett & Tolk, 2009). El modelo emplea la cobertura para estimar la tasa de transpiración y, de este modo, diferenciar el consumo de agua con respecto al gasto evaporativo no productivo, lo que confiere a este parámetro biofísico un carácter fundamental.La fracción de radiación fotosintéticamente activa interceptada (fRFAI) por un cultivo se determina habitualmente con un interceptómetro, instrumento que mide la radiación solar y, a partir de la relación entre el valor que incide sobre el suelo y el que recibe sobre el follaje, estima la energía disponible para el proceso de fotosíntesis. El uso de este dispositivo impone ciertas restricciones operativas; así, es necesario que las lecturas instantáneas se realicen con ángulos cenitales bajos (próximo al mediodía solar), con una proporción elevada de radiación directa (con cielo despejado) y, en particular, evitando condiciones de nubosidad variable (de la Casa et al., 2007).Una manera alternativa para estimar fRFAI y que tiene intrínsecamente muchas menos restricciones de uso, es a partir de las mediciones de la fracción de suelo cubierto por el follaje o cobertura del follaje (f). Estos valores se pueden obtener de una manera accesible y económica por medio de fotografías digitales sobre el cultivo (Steven et al., 1986). En soja, Purcell (2000) obtuvo una relación lineal que no difiere estadísticamente de la función identidad al comparar las mediciones al mediodía de ambas variables, y sugiere emplear directamente el valor de cobertura en lugar de la fracción de radiación interceptada por tratarse de una medición más sencilla de realizar. En papa, de la Casa et al. (2008) determinaron que la relación entre f y fRFAI presenta cierta desviación respecto a la función identidad. Por su parte, Boyd et al. (2002) determinaron una alta correlación entre f y el índice de área foliar (IAF), y no encontraron diferencias cuando emplearon f como equivalente de fRFAI y la fRFAI calculada por la ley de Lambert- Beer a partir del IAF, a fin de estimar la productividad en papa.Para efectuar un análisis de la capacidad productiva de un cultivo de papa en un lote, que pueda servir de base tanto para analizar la conveniencia de realizar el manejo a tasa variable como para planificar su eventual implementación, es necesario desarrollar técnicas que permitan conocer de manera anticipada la dinámica productiva de cada sector del predio y determinar los factores relacionados con la variabilidad espacial existente (Pierce & Novak, 1999). Las técnicas de fotografía digital ofrecen una oportunidad accesible y económica para identificar de manera temprana sectores con distinta capacidad productiva potencial, como así también para realizar un análisis espacial que permita reconocer la estructura de variabilidad del lote de producción.En razón de su capacidad para representar tanto la intercepción de la radiación como la tasa de transpiración del cultivo, f puede tener un rol de indicador temprano de la capacidad productiva del cultivo de papa. Además, la facilidad de realizar su medición por medio de fotografías se puede aprovechar a los efectos de determinar el rendimiento en forma anticipada a la cosecha y determinar la variabilidad productiva de un lote. El objetivo de este trabajo consistió en evaluar el desempeño de la cobertura del follaje como indicador temprano de la productividad en papa para cultivos de ciclo tardío. Asimismo, se propone utilizar la cobertura del follaje para analizar la variabilidad espacial de la productividad del cultivo en el lote.MATERIAL Y MÉ

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