Imágenes a color tomadas por drones para determinar parámetros fenológicos en cítricos

Resumen

El uso de vehículos aéreos no tripulados (UAV, por sus siglas en inglés) o drones en aplicaciones agrícolas se está estudiando. Una de las aplicaciones es determinar parámetros fenológicos de las plantas para reducir el tiempo y los esfuerzos requeridos en la recolección de datos de campo. Este estudio tiene como objetivo explorar el uso de un UAV, una cámara de color 4K y un servicio de análisis de imágenes disponible comercialmente para medir los parámetros de las plantas de cítricos que son importantes para un científico agrícola o para el agricultor con recursos técnicos y recursos limitados. Los cultivos de Citrus spp. son importantes en Puerto Rico y Estados Unidos de América. Actualmente, la industria de los cítricos está luchando por contener el efecto devastador del enverdecimiento de los cítricos o la enfermedad de Huanglongbing. Esta enfermedad se asocia a la bacteria, Candidatus Liberibacter asiaticus (CLA), que se aloja en el tejido del floema y es acarreada por el psílido asiático de los cítricos (ACP), Diaphorina citri Kuwayama. El uso de insecticidas para el control de vectores es la estrategia principal utilizada en viveros y huertos. Sin embargo, una vez la planta de cítricos está infectada, no hay control efectivo disponible para la enfermedad. En Puerto Rico, esta enfermedad ha reducido el cultivo de Citrus spp. en más del 50%, y se están realizando estudios para encontrar medidas de control efectivas, como la aplicación de nutrientes suplementarios, prácticas de manejo de vectores, el uso de material vegetativo libre de enfermedades y estructuras protegidas. Este trabajo presenta los resultados parciales de un experimento que se llevó a cabo en la Subestación Experimental Agrícola de Fortuna en Juana Díaz, Puerto Rico, para abordar los desafíos planteados por el enverdecimiento de los cítricos. El experimento se estableció en un huerto de lima Tahití de cuatro años (Citrus latifolia Tan.) injertado en mandarina Cleopatra (Citrus reshni hort. Ex Tanaka), infectada naturalmente con Candidatus Liberibacter asiaticus. El experimento se organizó en un diseño de bloques completos al azar con cuatro repeticiones y tres tratamientos: aplicación de nutrientes suplementarios, nutrientes suplementarios + ácido salicílico y fertilización granular. Se midieron los parámetros de crecimiento de los árboles y se llevaron a cabo análisis de laboratorio para determinar los niveles de nutrientes y los niveles de gravedad de la enfermedad a partir de las muestras de hojas. La cámara a color, a bordo del UAV, se empleó para adquirir imágenes del experimento. La aplicación 'Drone Deploy‘ se utilizó para planificar los vuelos del UAV y el análisis de imágenes. En el campo se tomaron medidas de la altura de la planta y el diámetro del dosel y se compararon con los parámetros determinados a partir de las imágenes en color. Los errores promedio en la medición del diámetro del dosel (14.5%) y la altura de la planta (22.4%) podrían considerarse dentro del rango aceptable, especialmente para comparar diferentes tratamientos o variedades de cultivos. Sin embargo, los errores promedio en la medición del volumen del dosel (47.5%) fueron altos y pueden considerarse inaceptables. Al parecer, la forma cónica asumida para el cálculo del volumen de los árboles podría ser una de las principales razones para el margen de error, además de los algoritmos utilizados para calcular el volumen de la planta. Estudios adicionales podrían ayudar a reducir los errores, como también explorar otros algoritmos y aplicaciones. El método utilizado puede ser importante para realizar evaluaciones de árboles frutales.