Utilización de drones en la estimación de parámetros para la gestión de sistemas pastoriles

Abstract

En Uruguay, la producción de carne y leche proviene principalmente de sistemas pastoriles, cuya productividad mejora con un manejo eficiente del forraje. Esto requiere conocer su disponibilidad y planificar su uso. Este trabajo tuvo como objetivo estimar la disponibilidad, altura del forraje y número de hojas por macollo utilizando un dron DJI Phantom 4 Multiespectral y el Índice de Vegetación de Diferencia Normalizada (NDVI). El experimento, realizado en invierno sobre pasturas de raigrás perenne y raigrás con llantén, en el Centro Regional Sur de la Facultad de Agronomía (Udelar), incluyó dos etapas: calibración y validación de la calibración. Durante la etapa de calibración se midió la altura del forraje con un plato de levante (RPM) y una regla graduada, conjuntamente con el registro del número de hojas por macollo y la biomasa. Los muestreos se realizaron semanalmente. Para el muestreo se colocaban treinta cuadros de 0,17 m² utilizando la técnica de doble muestreo. En total, se obtuvieron 420 cuadros muestreados repartidos en 14 instancias. Simultáneamente, se realizaron vuelos con el dron y se calculó el NDVI promedio de cada cuadro utilizando los programas Agisoft Metashape Professional y QGis. Se realizaron regresiones lineales simples que evidenciaron las siguientes correlaciones: R² entre la altura medida con RPM y la biomasa de 0,69; R² entre la altura medida con regla graduada y la biomasa de 0,75; R² entre la biomasa y el NDVI de 0,48; R² entre la altura medida con RPM y el NDVI de 0,37; y R² entre la altura medida con regla graduada y el NDVI de 0,46. Estas regresiones permitieron calibrar el dron y estimar tanto biomasa como altura del forraje a través del NDVI. Sin embargo, no se encontró relación entre el número de hojas por macollo y la biomasa, y tampoco entre el número de hojas por macollo y el NDVI. Con la calibración generada, se comparó la biomasa estimada mediante los vuelos semanales del dron con la estimada por un dispositivo de determinación indirecta (C-Dax). Esta comparación reveló una sobreestimación promedio del 58% por parte del dron en relación con el C-Dax. No obstante, el dron representó de manera correcta el comportamiento del crecimiento de las pasturas, lo cual fue muy alentador. Adicionalmente, se estimó la disponibilidad de forraje previo al pastoreo y el remanente posterior mediante el dron, el C-Dax y el RPM. Los resultados fueron prometedores, demostrando que el dron puede incorporarse en la estimación de forraje desaparecido en parcelas, lo que sería de utilidad en sistemas pastoriles. Asimismo, se evaluó la capacidad del dron en comparación con la del RPM para estimar la altura del forraje antes y después del pastoreo. Los resultados mostraron que el dron fue un buen estimador de la altura, con menores sobreestimaciones que el RPM. Finalmente, se generaron mapas espaciales de biomasa y altura estimadas por el dron, que ofrecieron representaciones visuales de la biomasa y que resultan herramientas valiosas para el monitoreo y la toma de decisiones.