Imágenes digitales ópticas como método de estimación del contenido de nitrógeno y rendimiento del trigo candeal chileno, sin limitaciones hídricas

Abstract

A través del procesamientos de imágenes digitales en el rango óptico se estimó el porcentaje de cobertura vegetal (CC) para predecir el rendimiento y contenido de N en trigo candeal chileno (Triticum turgidum, spp. Durum L.). El objetivo del estudio fue obtener relaciones cuantitativas entre CC y rendimiento, CC y valores SPAD, valores SPAD y rendimiento. Para esto se realizó un ensayo con dos variedades, Llareta INIA y Corcolén INIA, en condiciones de riego, ambas variedades sometidas a tratamientos de dosis (0, 60, 120, 180 y 240 kg N ha-1) y parcialización de N en siembra, primer nudo y embuche. El diseño experimental fue en bloques completos al azar, con 4 repeticiones y 8 tratamientos por bloque, estableciéndose un total de 32 unidades experimentales por variedad. La unidad experimental fue de 7,7 m². Se midieron en primer nudo y embuche: cobertura vegetal (%) y transmisibilidad de la luz a través de la hoja (valores SPAD). El resto de la mediciones fueron hechas en madurez fisiológica, las cuales corresponden a rendimiento (kg ha-1), componentes de rendimiento (grano m-2, grano espiga-1, peso seco de los 1000 granos (PS1000) (g), espigas m-2), índice de cosecha (IC), biomasa (kg ha-1) y proteína en grano (%). Por su parte, biomasa fue medida en primer nudo y estimada en madurez fisiológica. Para CC se utilizaron dos cámaras fotográficas para obtener imágenes digitales, las que fueron procesadas con el programa Canopy cover, el cual calcula un valor SAVIgreen a los pixeles individuales de cada fotografía e informa el resultado como la proporción de píxeles verdes (SAVIgreen > 0) entregando de esta manera un valor de porcentaje de cobertura vegetal (CC) por imagen. Los resultados mostraron que sólo hubo diferencias significativas (p≤0,05) entre tratamientos para biomasa a madurez fisiológica, biomasa en primer nudo, valores SPAD en embuche, y proteína en grano (%). Además, se obtuvo una asociación significativa entre valores SPAD y rendimiento en ambos estados de evaluación (R2=0,93 y R2=0,98, respectivamente). Sin embargo, no se pudo estimar el contenido de N y rendimiento a partir de imágenes digitales, debido a la influencia que habría tenido en los resultados, la alta disponibilidad de N en el suelo en pre siembra, el efecto de la reflexión especular sobre la estimación de CC y el estrés hídrico presentado durante el periodo crítico del cultivo, efectos que hicieron que los resultados de CC no fueran lo suficientemente consistentes para inferir a partir de ella el objetivo del estudio.

Through digital image processing in the optical range the percentage of vegetation cover (CC) was estimated to predict yield and N content in chilean bread wheat (Triticum turgidum spp. Durum L.). The objective of the study was to obtain quantitative relationships between CC and yield, CC and SPAD values, and, SPAD values and yield. The experiment was done with two cultivars of durum wheat (Llareta INIA and Corcolen INIA) under irrigation conditions and both receiving nitrogen (0, 60, 120, 180 and 240 kg N ha-1) in split applications at sowing, first node and boot stages. The experimental design was a randomized complete block with 4 replications and 8 treatments per block, establishing a total of 32 experimental units per variety. The experimental unit has 7,7 m2. There were measured in the first node and boot stage: vegetation (%) and transmissivity of light through the leaf (SPAD values). The rest of the measurements were made at physiological maturity: yield (kg ha-1), yield components (grain m-2, grain spike-1, dry weight of 1000 grains (PS1000) (g), spikes m-2), harvest index (IC), biomass (kg ha-1) and grain protein (%). Biomass was measured at the first node and estimated in physiological maturity. The results showed that there were significant differences (p ≤ 0.05) among treatments only for biomass at physiological maturity, biomass in the first node, SPAD values at boot stage and grain protein (%).In addition, a significant association between SPAD values and yield in both states (R2 = 0.93 and R2 = 0.98 respectively) was obtained. However, it was not possible to estimate the N content and yield from digital pictures, due to the influence that would have on the results, the high availability of N in the soil in pre sowing, the effect of specular reflection on the estimate of CC and water stress presented during the critical period of crop, which produced that the results of CC were not consistent enough to infer from it the study objective.