Respuestas espectrales a la fertilización con nitrógeno y potasio en el cultivo del Banano (musa aaa simmonds), caso Municipio Zona Bananera

Abstract

El cultivo de banano presenta una alta demanda de nutrientes extrayendo fácilmente 400 kg de potasio (K) y 125 kg de nitrógeno (N) por ha/año. La estimación del estado nutricional de las plantas, a través de sus respuestas espectrales, es una herramienta que ha despertado interés en la agricultura de precisión. Esta investigación buscó identificar la relación entre el contenido de nitrógeno, clorofila, potasio y área foliar con las respuestas espectrales del cultivo de banano en el municipio de Zona Bananera (Magdalena, Colombia). Se estableció un diseño experimental de Bloques Completos al Azar (BCA), con seis tratamientos de diferentes concentraciones de nitrógeno y potasio: T1 (100% N y 100% K), T2 (150% N), T3 (50% N), T4 (150% K), T5 (50% K) y T6 (Testigo Absoluto). Se tomaron las respuestas espectrales en tres etapas fenológicas (vegetativa, reproductiva y productiva) con el espectroradiómetro FieldSpec 4 Hi-Res Spectroradiometer (ASD Inc.). Adicionalmente se procesaron tres tipos de imágenes satelitales (Landsat 8, Ikonos y Rapideye) para identificar cultivos de banano en el área de estudio. Se encontro una alta correlación entre el contenido de nitrógeno y el índice de vegetación NDVI (705, 750) con un valor R2 = 0.72 en la etapa fenológica reproductiva. La correlación entre el contenido de clorofila y los índices TCARI y MCARI obtuvo un valor R2 = 0.64 en ambos casos; sin embargo estos índices presentaron mayores correlaciones con la clorofila a con un valor de R2 = 0.72. El índice MCARI presento la mayor correlación con el área foliar del banano con un valor de R2= 0.62. Estos resultados son importantes en la toma de decisiones para aplicaciones de nitrógeno en el cultivo de banano, sin embargo no se evidencio una correlación lineal entre índices de vegetación y el contenido de potasio. La imagen Ikonos al ser procesada con el algoritmo ECHO Spectral Spatial obtuvo una concordancia de 91% en la identificación de cultivos de banano, según el índice Kappa. (Texto tomado de la fuente).

The banana crop has a high demand for nutrients, easily extracting 400 kg of potassium (K) and 125 kg of nitrogen (N) per hectare / year. The estimate of the nutritional status of plants through their spectral responses, is a tool that has sparked interest in precision agriculture. This research sought to identify the relationship between the nitrogen content, chlorophyll, potassium, and leaf area with the spectral measurements of banana crop at the municipality of Zona Bananera (Magdalena, Colombia). An experimental design randomized complete block (RCB) of six treatments with different concentrations of nitrogen and potassium were established: T1 (100% N y 100% K), T2 (150% N), T3 (50% N), T4 (150% K), T5 (50% K) y T6 (Absolute Control). The spectral responses in three phenological stages (vegetative, reproductive and productive) with the spectroradiometer 4 Hi-Res FieldSpec Spectroradiometer (ASD Inc.) were taken. Additionally three types of satellite imagery (Landsat 8, Ikonos and Rapideye) were processed to identify banana crops in the study area. A high correlation between the content of nitrogen and NDVI (705, 750) with a value R2 = 0.72 in reproductive phenological stage was found. The correlation between chlorophyll content and TCARI and MCARI indices obtained correlations of R2 =0.64 in both cases; however, these indices have higher correlations with chlorophyll a. The MCARI index showed the highest correlation with banana leaf area with a value of R2 = 0.62. These results are important in making decisions for applications of nitrogen in the crop of bananas, however a strong lineal correlation between vegetation index and the potassium content was not found. The Ikonos image to be processed with the algorithm Spectral Spatial ECHO obtained a concordance of 91% identifying in banana crops, according to the Kappa index.