Determinación de la cantidad de nitrógeno y clorofila en el cultivo de alfalfa mediante teledetección con drones y comparación con otras técnicas

Abstract

La alfalfa (Medicago sativa L.) constituye uno de los cultivos forrajeros más relevantes en España, siendo especialmente destacado en la región de Castilla y León. Esta leguminosa requiere una especial atención en cuanto a sus niveles de nitrógeno y clorofila, elementos fundamentales tanto para la síntesis proteica como para el proceso fotosintético, que determinan en gran medida el desarrollo y la productividad de la planta. La presente investigación evalúa la eficacia de la teledetección mediante drones con sensores multiespectrales para estimar el contenido de nitrógeno y clorofila en cultivos de alfalfa, comparándola con métodos tradicionales de medición. El estudio se realizó en una parcela de alfalfa situada en Viñalta (Palencia) combinando tres metodologías diferentes: teledetección con dron frente a mediciones con SPAD y análisis de laboratorio. El muestreo en campo se efectuó en diez puntos aleatorios en cuatro momentos del desarrollo fenológico del cultivo, analizando dos plantas por punto y dos hojas por planta (una superior y una inferior). Los vuelos con dron se realizaron simultáneamente a cada muestreo, generando tres índices de vegetación (NDVI, GNDVI y NDRE) mediante procesamiento Pix4Dmapper. Adicionalmente, se realizó un análisis de laboratorio para determinar el porcentaje de proteína bruta y nitrógeno en planta para validar la precisión de las mediciones remotas. La revisión bibliográfica sistemática en Web of Science y Scopus proporcionó 55 artículos relevantes partiendo de un total de 22.937 y revelando escasa literatura específica sobre alfalfa, pero abundante información metodológica. Los resultados indican que la efectividad de los índices de vegetación varía según la fase fenológica del cultivo, siendo la fase de floración la que revela los resultados más representativos. Se observaron diferencias significativas entre los niveles de nutrientes en la parte superior e inferior de las plantas, siendo mayor la concentración en las hojas superiores debido a su mejor exposición lumínica y mayor capacidad de captación. Este estudio proporciona la base fundamental para futuros estudios científicos relacionados con la estimación de nitrógeno y clorofila mediante teledetección con drones en el cultivo de la alfalfa.