INTRODUCCIÓN
En zonas semiáridas donde los factores climáticos, principalmente precipitación, son muy erráticos. Las especies perennes poseen diversos beneficios, entre los que se destacan la estabilidad de los niveles de producción de forraje. Entre las especies de mayor tolerancia evaluadas en la zona, están el apropio (Tynophirumponticum), el pasto llorón (Eragrostis curvula) y mijo perenne (Panicum coloratum) (Lauric et al., 2018). Dichas especies requieren múltiples estudios para su conocimiento, optimización y mantenimiento a lo largo del tiempo. En este marco, uno de los aspectos más estudiados ha sido la obtención de curvas de crecimiento de las pasturas mencionadas, con diferentes herramientas metodológicas (directas e indirectas) y en distintos sitios. En esta oportunidad se evaluó la utilización, de una herramienta denominada Índice de Vegetación de Diferencia Normalizada (NDVI), determinada por imágenes satelitales. El NDVI, comúnmente denominado Índice Verde, se calcula en base a información obtenida por sensores remotos, y está asociado a la fracción de la radiación solar absorbida por las plantas (Gilabert et al., 1997). Por este motivo, existe una fuerte relación del NDVI, con algunas características de la vegetación como puede ser la biomasa, el índice de área foliar (IAF) o la productividad. Conocer dichas variables en el tiempo y aplicadas en distintos lotes permitiría, por ejemplo, estimar la oferta forrajera, la carga animal óptima y planificar otras prácticas de manejo en los sistemas ganaderos; así como predecir el rendimiento de los cultivos, asignar diferencialmente los recursos y comparar la campaña actual con anteriores en los sistemas agrícolas (Atkinson et al, 2012; INTA, 2020). El objetivo del presente trabajo es elaborar curvas de crecimiento de NDVI, que reflejen la información empírica a campo relevada (unidad de lote) y relacionar dicha información con otras de importancia para la región semiárida, cómo precipitaciones y rendimientos de los recursos forrajeros.
OBJETIVO
Generar curvas de indice verde, para tres pasturas perennes megatérmicas y templadas a partir de la información existente
OBJETIVO ESPECIFICO
Relacionar el NVDI con el rendimiento (Kg MS ha-1 ) de las pasturas, el NVDI HD de las imágenes satelitales y con las precipitaciones en el período evaluado.
MATERIALES Y MÉTODOS
Sitio
El sitio de estudio se ubica geográficamente en el Establecimiento Don Manuel, (Unidad Demostrativa de la Agencia INTA B. Bca.), localizado en el Partido de Coronel Rosales, a 37 km de la ciudad de B. Bca sobre ruta nacional Nº3 (Provincia de Buenos Aires, Argentina). El clima de la región se define como semiárido, con precipitaciones que se concentran en primavera y otoño, y alcanzan los valores mínimos en invierno. Existe un marcado déficit hídrico en las estaciones cálidas, debido a que la evapotranspiración supera ampliamente a la precipitación (Zotelo, 2011). En la Figura 1, se presentan las precipitaciones históricas promedio desde 1960-2019 (647 mm) y durante el período de estudio 2018-2019. En el año 2018, la precipitación anual fue de 622mm y en el 2019 de 402mm, la primera cercana a la histórica y el segundo caso, aproximadamente 200 mm por debajo (siendo el tercer registro más bajo de la estadística histórica).
El paisaje se emplaza en una planicie ondulada con lomas bajas, integrada por suelos de gran heterogeneidad constitutiva y evolución, con presencia de mantos de tosca limitantes de profundidad (Lorda et al., 2008). El sitio bajo estudio presenta tres pasturas perennes: agropiro, mijo perenne y pasto llorón, implantadas bajo la supervisión técnica del grupo de extensión de la Agencia INTA Bahía Blanca durante el año 2012 (Figura 2). El sitio posee una profundidad promedio de 60 cm, con textura franca a franca pesada. El análisis de suelo dio como resultado: 20 ppm de fósforo extractable, 2,09 % de materia orgánica y pH 6,8. Dentro de la planificación forrajera, dicho lote se pastorea con rodeos de cría, en los meses de primavera-verano.
Determinaciones
Curvas de NVDI mensual: el Indice Normalizado de Diferencia de Vegetación (NDVI) es un indicador de la cantidad y vigor de la biomasa de un área determinada mediante la diferencia entre la reflexión de luz roja lejana e infrarrojo (IR). La fórmula es la siguiente: NDVI = (NIR – VIS) / (NIR + VIS), Donde: VIS = Rojo Visible, NIR = Infrarrojo Cercano. Los valores oscilan entre el 0-1. Para el procesamiento se usó el recorte de imágenes satelitales Sentinel 2 y Landsat 8 en la nube mediante Google Earth Engine (Frolla et al. 2018; Gorelick et al. 2017). Se usaron datos de mensuales de dos años consecutivos 2018 y 2019 (N = 24). Los lotes recortados pertenecen a los indicados en la Figura 2.
Producción de forraje (kg MS ha-1 ) para cada pastura: se cortaron 3 muestras por tratamiento de 1m2 hasta la altura habitual de pastoreo (5 cm). Se determinó el peso fresco de todas las muestras, y a través de una alícuota de 100 g, llevándola a estufa a 80°C hasta peso seco se calculó porcentaje de materia seca (Método Tradicional de secado en estufa de ventilación forzada; AOAC, 1990). El corte de forraje se realizó el 1 de diciembre del 2019.
Secuencia de Indice verde HD (IV HD) en imágenes satelitales: para esto se utilizó una App, denominada “BoosterAgro” en su versión gratuita. De la cual se obtuvieron imágenes y datos de IV HD de los 3 lotes desde marzo de 2019 a marzo 2020.
Resultados
- Curvas de NVDI mensual de las tres pasturas. Se presentan las curvas de dos años consecutivos, 2018 y 2019, para las tres pasturas (Fig. 3). Se observan dos picos marcados en ambos años, uno menor en otoño y otro mayor en primavera, similar al comportamiento de la curva de precipitaciones históricas. En otoño, los indices más elevados, se presentaron en mayo, para ambos años, oscilando entre 0,38 a 0,48 y de 0,38 para 2018 y 2019 respectivamente.
En el periodo de 2018, se observan los máximos valores de índice en mijo perenne. Teniendo en cuenta que es una megatérmica y que su crecimiento se ve afectado por las bajas temperaturas, posiblemente el pico se explique por una gran presencia de “raygrass” (Lolium sp). En nuestra región, es una especie de alta abundancia y durante los meses de abril y mayo tienen una gran producción de biomasa verde. A diferencia de 2019, donde la merma de precipitaciones, hizo disminuir la presencia de esta especie, dando un resultado más cercano a lo esperable por estas pasturas. Durante la primavera, los índices mas altos se presentaron en 2018, en el mes de octubre, con un rango de 0,53 a 0,55, y en el año 2019, en noviembre, con un rango entre 0,41 a 0,44. Quedando representada una curva lógica de comportamiento, observada empíricamente a campo por los extensionistas y descripta en otros trabajos. Si bien la tendencia de crecimiento de las pasturas, se ajusta a un comportamiento normal en nuestra zona, se hace evidente que la menor disponibilidad de agua durante la primavera de 2019, afect marcadamente la posibilidad de generar biomasa. También podemos observar en las curvas, los diferentes momentos de inicio en la producción de forraje. En lo que respecta agropiro y llorón, su rebrote se da desde septiembre, mientras, que para mijo perenne el comienzo de crecimiento es cercano a fin de octubre, nivelándose para el mes de noviembre. Estos resultados se asemejan a los obtenidos por Petrusi et al, 2003, en ensayos en la EEA INTA Anguil durante dicho ejercicio, donde describió que, si bien el rebrote de mijo perenne comienza en septiembre, una producción sostenida se observa desde el mes de octubre, logrando el pico de producción en los meses de noviembre y diciembre.
Curva de NVDI anual promedio y su relación con las precipitaciones. A continuación, se presentan las curvas promedio de NDVI, de las tres pasturas en dos años de pluviometría distinta, el año 2018, Figura 4 (otoño y primavera normales) y el año 2019, Figura 5 (otoño y primavera secos). El NDVI promedio en 2018, fue de 0,39 y en 2019, de 0,34. Ambas curvas mantienen los picos de otoño descriptos en los puntos anteriores (otoño y primavera), aunque con menores valores mensuales, la cual responde a la distribución de la precipitación anual en cada uno de los años mencionados.
Secuencia de Indice verde HD en imágenes satelitales para las tres pasturas: se presenta una secuencia de imágenes satelitales desde abril a noviembre del año 2019 (Figura 6). La mitad superior de cada imagen es pasto llorón y la mitad inferior agropiro, ambas separadas por una franja correspondiente a mijo perenne. Al observar la evolución de los colores desde el otoño a la primavera, se visualiza el cambio desde el anaranjado claro al amarillo y verde. Denotando el aumento de forraje verde hacia la primavera, aunque no se observan claramente los picos detectados con el índice en el punto 2, de otoño y primavera. Pero queda bien diferenciado el crecimiento de las megatérmicas. En la última parte de la secuencia comparativa, se aprecia como al mismo momento de evaluación el mijo perenne se encuentra más verde que pasto llorón
NVDI y producción de forraje (kg MS ha-1 ) para cada pastura, A continuación se presenta el rendimiento evaluado en cada pastura perenne para el año 2019 y los valores de NDVI promedio para cada una en el corte primaveral (Figura 7). El agropiro presentó un rendimiento de 373 Kg ha-1 y un NVDI 0,328, el Mijo perenne de 716 Kg ha-1 y NVDI 0,370 y el Pasto llorón un rendimiento de 1597 Kg ha-1 y un NVDI de 0,285. De lo anterior, podríamos expresar que el índice verde no tendría una relación directa con el volumen total, debido al estado fenológico de las especies al momento de la toma de datos. La acumulación de materia seca estaría determinada por el tamaño de las macollas (peso y altura), que a su vez se relacionaría con la expresión del estado reproductivo (Ferri et al, 2017). Analizando los datos se evidencia que que para agropiro, el volumen fue escaso y estaría más relacionado a la falta de precipitaciones teniendo en cuenta que es una templada C3. En el caso de pasto llorón, habrían tenido pasaje a la etapa reproductiva, lo cual refleja en su menor valor de NDVI aunque es el que mayor volumen de MS acumuló. Esto implicaría mayor cantidad de tejido estructural y menor contenido de hojas verdes. Para el caso de mijo perenne, el NDVI fue el más alto de las tres pasturas, posiblemente porque aún no habría alcanzado su etapa avanzada de crecimiento teniendo mejor relación de biomasa verde.
CONCLUSIONES
- En líneas generales, los valores de NDVI reflejaron la curva de crecimiento observada empíricamente de las pasturas perennes en la zona, aunque no lograron diferenciar el comportamiento fenológico habitual de cada una las tres pasturas, teniendo en cuenta que tienen crecimientos cronológicos diferentes ya que son C3 y C4 .
- La curva de NVDI acompaña las oscilaciones de los registros de precipitaciones, tanto para un año normal y uno seco.
- El IV HD representado en las imágenes satelitales graficó el comportamiento general de las pasturas a lo largo del año, pero no detectó el crecimiento otoñal, ni la diferencia entre pasturas. Si logró diferenciar el crecimiento de megatérmicas y templadas.
- El valor NVDI no resultó un buen indicador para representar el volumen de la producción de materia seca evaluada in situ.
- El NVDI representa una herramienta complementaria de interés a la hora del trabajo empírico de campo, pero no resultó suficientemente representativa como herramienta única en este trabajo.
- Es necesario continuar con los trabajos relacionados a la temática en el futuro, complementando el trabajo a campo y con el de gabinete como equipo conjunto para obtener mayor veracidad de resultados..
Fuente: INTA por Miriam Andrea Lauric, Gerónimo De Leo, Carlos Alberto Torres Carbonell, Francisco Rodrigo Tizon, Mario Fabián Marini
