Aplicación de la tecnología de teledetección en el monitoreo del proceso de maduración del trigo.

El proceso de maduración del trigo se divide en etapa lechosa, etapa cerosa y etapa de plena madurez. El grado de madurez de los granos determina el punto óptimo de cosecha. Generalmente, este punto se basa en el contenido de humedad del grano, y el límite de almacenamiento seguro suele ser del 12,5 %, aunque este indicador puede variar ligeramente según la variedad. En la práctica, el trigo se cosecha cuando alcanza aproximadamente el 90 % de madurez.

Sin embargo, en la producción real, es difícil obtener de forma continua información precisa sobre el contenido de humedad del grano, lo que requiere muestreo manual en campo, y resulta complicado obtener datos en una superficie extensa. Además, debido a la heterogeneidad del suelo dentro de una parcela, la distribución del contenido de humedad varía, lo que imposibilita reflejar de forma objetiva y precisa el contenido de humedad y el progreso de la maduración de toda la parcela al seleccionar los puntos de muestreo. Generalmente, el trigo en suelos con mejor retención de humedad madura un poco más tarde, y la influencia de los vientos cálidos y secos regionales provoca cambios rápidos en el contenido de humedad, con diferentes tasas de disminución de la humedad en distintas parcelas. Por lo tanto, se necesita un método que permita obtener simultáneamente el contenido de humedad del cultivo/grano de toda la parcela en una superficie extensa.

Monitorización remota de la madurez del trigo

Basándose en la relación lineal entre el contenido de humedad de la planta cultivada y el contenido de humedad del grano, la teledetección por satélite puede utilizarse para monitorizar el contenido de humedad del dosel vegetal y obtener el contenido de humedad del grano, lo que ayuda a los usuarios a determinar el grado de maduración.

La teledetección hiperespectral por satélite puede satisfacer las necesidades de monitorización cualitativa e inversión cuantitativa, y puede determinar con mayor precisión la madurez de cultivos de gran extensión a partir de cambios en parámetros fisiológicos de los cultivos cada vez más sutiles (como antocianinas, carotenoides, etc.). En función de las condiciones meteorológicas, el contenido de humedad de los cultivos se monitoriza de forma continua y dinámica antes de la cosecha para predecir la fecha en que el contenido de humedad en cada región alcance el estándar de cosecha.

Xi'an Institute of Optics and Precision Mechanics CAS Aerospace Science and Technology Group Co.,LTD - Inversión de la madurez del trigo

La figura que se muestra a continuación ilustra la distribución de las parcelas y la variación en el contenido de humedad dentro de ellas a lo largo del tiempo para una empresa de gestión de cultivos en el municipio de Taiping, condado de Jingyang, ciudad de Xianyang, en 2022. En toda la zona se cultiva la misma variedad de trigo, pero las condiciones del suelo varían entre las distintas áreas. El equipo de Zhongke Xiguang evaluó la madurez basándose en el índice de humedad de la vegetación y realizó una inversión cualitativa, presentando los resultados mediante un seguimiento multiperíodo que comenzó a principios de mayo. Asimismo, utilizaron métodos de umbralización adaptativa y clasificación binaria para determinar la madurez general de las parcelas, mostrando los resultados como vectores de parcelas.Como se puede observar, la velocidad de maduración de las parcelas en las diferentes regiones no es la misma. La región noreste madura más tarde que las demás, con una diferencia de entre 7 y 10 días. 

△Diagrama esquemático de los cambios en la madurez del trigo en el pueblo de Taiping, condado de Jingyang, ciudad de Xianyang en 2022

△Diagrama esquemático de la madurez del trigo en el pueblo de Taiping, condado de Jingyang, ciudad de Xianyang, 2022

Xi'an Institute of Optics and Precision Mechanics CAS Aerospace Science and Technology Group Co.,LTD - Inversión de la madurez del trigo

Mientras tanto, el equipo de CAS Xiguang realizó un seguimiento de la madurez de las plantas de trigo en el condado de Chunhua, ligeramente al norte de la ciudad de Taiping. Debido a la presencia de maíz de primavera mezclado con algunas parcelas de trigo de invierno, el seguimiento de la madurez se vio algo afectado, pero aún así se pudo observar la tendencia general.En general, el tiempo de maduración es aproximadamente dos semanas más tarde que en Taiping Town.  

△Diagrama esquemático de los cambios en la madurez del trigo en el condado de Chunhua, ciudad de Xianyang, en 2022.

△Diagrama esquemático de la madurez del trigo en el condado de Chunhua, ciudad de Xianyang, en 2022

Este método automatizado de monitoreo de la madurez a gran escala puede ayudar a las colectividades de aldeas y municipios, a los grandes productores o a los equipos profesionales de cosecha a planificar racionalmente las rutas de cosecha, reducir los costos de maquinaria, combustible y mano de obra, al tiempo que mejora la eficiencia general del proceso de cosecha de granos, acorta el período de cosecha y reduce el riesgo de encontrar lluvias durante la misma.