mariano lopresti

Ing. Agr. (M. Sc.) Mariano F. Lopresti EEA Pergamino

Determinación del uso del suelo y estimación de

rendimiento mediante información espectral

Hoja de ruta

EEA Pergamino

1. Descripción espectral

2. Uso del suelo

2.1. Curvas fenológicas

3. Estimación de rendimiento

3.1. Tesis de Maestría: Trigo en el N. de Bs. As.

3.2. Aplicación campañas 2009 y 2010

3.3. Conclusiones

Descripción espectral

EEA Pergamino

Satélite: Terra

Sensor: MODIS

2330 Km

Imágenes MODIS

EEA Pergamino

� Productos disponibles en la Web

� Calibraciones y correcciones (geométricas y radiomé tricas)

� Incluyen el cálculo de índices de vegetación (NDVI y EVI)

Imágenes MODIS

� Cada 16 días:

Día 1

Día 3

Día 2

Día 16

Compuesto de Valores Máximos (MOD13q1)

B1: NDVI

B2: EVI

EEA Pergamino

Uso del suelo

EEA Pergamino

CRBAN

Uso del suelo

EEA Pergamino

1: (1/Ene a 16/Ene).....

26: (2/Feb a 17/Feb)

Curvas fenológicas

EVI: 26 compuestos de 16 días

Curvas fenológicas

EEA Pergamino

Campaña 2010/11(E

VI)

(compuesto)1ºEne 2010 1ºFeb 2011

EEA Pergamino

(EV

I)

Curvas típicas Trigo/Soja 2º

(compuesto)

Campaña 2010/11

1ºEne 2010 1ºFeb 2011Oct 2010

Curvas típicas Maíz

EEA Pergamino

(EV

I)

Campaña 2010/11

(compuesto)1ºEne 2010 2ºDic 2010

EEA Pergamino

Curvas típicas Soja 1º

(compuesto)1ºEne 2010 1ºFeb 20111ºDic 2010

(EV

I)

Campaña 2010/11

(compuesto)

Curvas fenológicas

EEA Pergamino

Campaña 2010/11(E

VI)

(compuesto)

Soja 1º

maíztrigo

Soja 2º

Resultados: campaña 2009/10

Maiz/girasolSojaSoja 2º

Uso del suelo


Uso del suelo

Ex. de la Cruz

Junin

Rojas Salto

Pergamino

Chivilcoy

ChacabucoL.N.Alem

B.MitreColon

S.A.Giles

Gral Arenales

C.de Areco

S.A.ArecoCap.Sarmiento

4390012700312001000085200S.A.de Areco

49607131423646510384113500S. A. de Giles

102767325157025218000163000Salto

1366803348010320031200205000Rojas

2022574568715657025000295000Pergamino

80974166526432230160160000L. N. Alem

131558409249063427260226000Junín

105450349357051517880152200Gral Arenales

24428600018428206066200Ex.de la Cruz

65480176804780011000102200Colón

105255402556500026000207500Chivilcoy

1526503835011430026226229000Chacabuco

378496917309329327108000C.de Areco

327298119246101250061700Cap.Sarmiento

81860203006156012000118300Arrecifes

total soja

Soja 2ºSojaMaíz

Sup. PartidoPartido

Relación maíz/sup. agrícola


(%)


Cultivos de invierno

Ex. de la Cruz

Junin

Rojas Salto

Pergamino

Chivilcoy

ChacabucoL.N.Alem

B.MitreColon

S.A.Giles

Gral Arenales

C.de Areco

S.A.ArecoCap.Sarmiento

16721San Antonio de Areco

11930San Andrés de Giles

24251Salto

31250Rojas

35020Pergamino

21138Leonardo N. Alem

33550Junín

31660General Arenales

4357Exaltación de la Cruz

18540Colon

35635Chivilcoy

38037Chacabuco

9729Carmen de Areco

7808Capitán Sarmiento

18680Arrecifes

Partido Superficie C. I.

Estimación de rendimiento

0

10

20

30

40

50

60

70R

efle

ctiv

idad

(%)

Visible NIR MIR

0,4 0,6 0,8 1 1,2 1,4 1,6 1,8 2 2,2 2,4 λλλλ (µm)

Vegetación

EEA Pergamino

EEA Pergamino

Estimación de rendimiento de trigo

0

10

20

30

40

50

60

70R

efle

ctiv

idad

(%)

Visible NIR MIR

0,4 0,6 0,8 1 1,2 1,4 1,6 1,8 2 2,2 2,4 λλλλ (µm)

Vegetación

IAF

0

10

20

30

40

50

60

70R

efle

ctiv

idad

(%)

Visible NIR MIR

0,4 0,6 0,8 1 1,2 1,4 1,6 1,8 2 2,2 2,4 λλλλ (µm)

Vegetación

Vigorosa

Enferma

EEA Pergamino

Estimación de rendimiento de trigo


(NIR – R) NDVI =

(NIR + R)

NDVI: Normalized Difference Vegetation Index

NIR: Near Infrared

R: Red

EEA Pergamino


IAF

R I

R I

Bio

mas

a

Biomasa total

Ren

dim

ient

o

(Cárcova et al. 2003)NDVI

Ren

dim

ient

o

(Huete et al. 1999)

IAF

ND

VI

EEA Pergamino

Área de estudio

EEA Pergamino

Área de estudio

Subzonas VI-I y VI-J (Proyecto RIAP del INTA).

Argiudoles vérticos (menor IP)

Argiudoles típicos (mayor IP)

EEA Pergamino

Crecimiento y desarrollo del trigo

Abr. May. Jun. Jul. Ago. Sep. Oct. Nov.

Kg

MS

/ha/

día

AguaSiembra

Bota,

espigazón

y antesis

Llenado

de granos

Agua -

nutrientesRecarga del

perfil

Temp.<25ºC-

no heladas

Agua - no

heladas

Encañamiento

Macollaje

EEA Pergamino

Campañas tratadas

2003, 2004, 2005, 2006 y 2007

�Entrevista a productores: rendimiento de trigo

�Caracterización agrometeorológica

Balance hídrico

Heladas tardías

Suma térmica

EEA Pergamino

Descripción espectral

1 2 3 4 5 6 7

8 9 10 11 12 13 14

15 16 17 18 19 20 21

22 23 24 25 26 27 28

29 30

Septiembre

1 2 3 4 5 6 7

8 9 10 11 12 13 14

15 16 17 18 19 20 21

22 23 24 25 26 27 28

29 30 31

Diciembre

1 2 3 4 5 6 7

8 9 10 11 12 13 14

15 16 17 18 19 20 21

22 23 24 25 26 27 28

29 30 31

Octubre

1 2 3 4 5 6 7

8 9 10 11 12 13 14

15 16 17 18 19 20 21

22 23 24 25 26 27 28

29 30

Noviembre

Años 2003 a 2007

257

273

289

305

321

EEA Pergamino

Variación intra-anual

MOD13q1 289 (16 al 31 de Octubre)

y = 10992x - 4630.5

R 2 = 0.52

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

7000

8000

0.60 0.65 0.70 0.75 0.80 0.85 0.90 0.95

NDVI_289 (0-1)

Ren

dim

ient

o (k

g ha

-1)

EEA Pergamino

Variación intra-anual

Pergamino - 29 Octubre de 2009

EEA Pergamino

Variación inter-anual

Imagen MOD13q - 289 (16 al 31 de Octubre)

Campaña R2 n

p-valor

(NDVI)

Campaña

eliminada R2 n

p-valor

(NDVI)

2003 0.51 18 0.0008 2003 0.44 97 < 0.0001

2004 0.67 17 0.0001 2004 0.43 98 < 0.0001

2005 0.16 24 0.0506 2005 0.51 91 < 0.0001

2006 0.73 24 < 0.0001 2006 0.39 91 < 0.0001

2007 0.19 32 0.0119 2007 0.41 83 < 0.0001

Descripción de la relación NDVI-rendimiento por cam paña y al eliminar una campaña

EEA Pergamino

Heladas-

Octubre

Heladas-

Noviembre

Modelo (R² = 0.67)-Años Secos

Rend = 6377NDVI-1393R² = 0.67

1 de Noviembre

Rend = 10992NDVI-4630R² = 0.52

BH-Octubre

±230ºCd-Noviembre

Temp. Mín.-Octubre

Suma térmica-Noviembre

NO

SI

124 mm-OctubreRend = 15141NDVI-7889

R² = 0.73

MOD13q1_289

SI

NO

Heladas-

Noviembre

±230ºCd-Noviembre

Modelo (R² = 0.73)-Años Húmedos

SI

SI

SI

SI

NO

NO

NO

NO

Temp. Mín.-Noviembre

EEA Pergamino

Aplicación de los modelos-campaña 2009

Aplicación de los modelos-campaña 2010

Rangos de rendimiento por subzona-2009

3%11%

28%

41%

17%

Trigo: 35.890 ha.

Trigo: 21.106 ha.

2%

9%

38%

30%

21%

•Argiudoles típicos con mayor IP (Sudoeste)

•Argiudoles vérticoscon menor IP (Noreste)

Rendimiento de trigo (kg/ha)

2700-32003200-37003700-42004200-47004700-5500


2700-32003200-37003700-42004200-47004700-5500


3%11%

28%

41%

17%

Trigo: 35.890 ha.

Trigo: 21.106 ha.

2%

9%

38%

30%

21%




2700-32003200-37003700-42004200-47004700-5500


2700-32003200-37003700-42004200-47004700-5500

58% 42%

32%

68%

2700-4200

4200-5500

2700-4200

4200-5500


Trigo: 75.694 ha.

Trigo: 56.786 ha.

2%

3%

26%60%

9%




2700-32003200-37003700-42004200-47004700-5700


2700-32003200-37003700-42004200-47004700-5700

3%

6%

17%

42%

32%


Trigo: 75.694 ha.

Trigo: 56.786 ha.




2700-32003200-37003700-42004200-47004700-5700


2700-32003200-37003700-42004200-47004700-5500

74%

26%

14%

86%

2700-4200

4200-5700

2700-4200

4200-5700

Conclusiones-Estimación de rendimiento

�La metodología aplicada permite predecir el rendimiento de trigo 30 días previo a la cosecha, luego de los estados de espigazón y antesis.

�El modelo que contempla a las 5 campañas tratadas permitió explicar el 52% de la variación total del rendimiento; no obstante, si se consideran las condiciones meteorológicas durante el PC y el llenado de granos, la explicación del rendimiento puede aumentar considerablemente.

�El NDVI, mediante la estimación del rendimiento, percibe las diferencias de suelo en las subzonas tratadas.

�Actualidad, aporte de la Teledetección a la estimación de rendimientos está en un estado aún cualitativo, es decir, ofrece criterios objetivos que permiten comparaciones entre zonas y comparaciones temporales.

EEA Pergamino

Muchas gracias por su atención

mariano lopresti

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