Uso de características de cultivos basadas en sistemas aéreos no tripulados (UAS) para realizar un análisis de crecimiento de genotipos de caña de energía
Autores: Khuimphukhieo, Ittipon; Zhao, Lei; Ghansah, Benjamin; Scott, Jose L. Landivar; Fernandez-Montero, Oscar; da Silva, Jorge A.; Foster, Jamie L.; Li, Hua; Bhandari, Mahendra
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Uso de características de cultivos basadas en sistemas aéreos no tripulados (UAS) para realizar un análisis de crecimiento de genotipos de caña de energía
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Botánica
Palabras clave
Análisis del crecimiento de plantas
Datos fenotípicos
UAS
Rendimiento de biomasa
Parámetros de crecimiento
Genotipos
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 9
Citaciones: Sin citaciones
El análisis del crecimiento de las plantas proporciona información sobre la variación detrás de las diferencias en el rendimiento de los genotipos probados para los mejoradores de plantas, pero adoptar esta aplicación únicamente para la fenotipificación tradicional de plantas sigue siendo un desafío. Aquí, proponemos un procedimiento para utilizar sistemas aéreos no tripulados (UAS) para obtener datos fenotípicos sucesivos para el análisis del crecimiento. Los objetivos de este estudio fueron obtener datos fenotípicos basados en UAS de alta temporalidad para el análisis del crecimiento e investigar la correlación entre el fenotipo basado en UAS y el rendimiento de biomasa. Siete genotipos diferentes de caña de energía se cultivaron en un diseño de bloques completos aleatorios con cuatro repeticiones. Se realizaron veintiséis misiones de vuelo de UAS a lo largo de la temporada de crecimiento, y se extrajeron mediciones de cobertura del dosel (CC) y altura del dosel (CH). Se ajustó una función logística de cinco parámetros (5PL) a estas mediciones temporales de CC y CH. Se calcularon las derivadas de primer y segundo orden de esta función para obtener varios parámetros de crecimiento, que luego se utilizaron para evaluar el crecimiento de diferentes genotipos con respecto a la competitividad de las malas hierbas y las características de rendimiento de biomasa. Los resultados muestran que las tasas de crecimiento de CC y CH diferían significativamente entre los genotipos. TH16-16 se destacó por su crecimiento en cobertura del suelo; por lo tanto, se identificó como un genotipo competitivo frente a malas hierbas. Además, TH16-22 tuvo una tasa de crecimiento máxima de CH por día más alta, lo que resultó en una mayor biomasa en comparación con otros genotipos. Los datos multi-temporales basados en CH, así como los parámetros de crecimiento, tuvieron una mejor relación con el rendimiento de biomasa. Este estudio destaca la aplicación de la fenotipificación de alto rendimiento (HTP) basada en UAS, junto con el análisis del crecimiento, para ayudar a los mejoradores de plantas en la toma de decisiones.
Descripción
El análisis del crecimiento de las plantas proporciona información sobre la variación detrás de las diferencias en el rendimiento de los genotipos probados para los mejoradores de plantas, pero adoptar esta aplicación únicamente para la fenotipificación tradicional de plantas sigue siendo un desafío. Aquí, proponemos un procedimiento para utilizar sistemas aéreos no tripulados (UAS) para obtener datos fenotípicos sucesivos para el análisis del crecimiento. Los objetivos de este estudio fueron obtener datos fenotípicos basados en UAS de alta temporalidad para el análisis del crecimiento e investigar la correlación entre el fenotipo basado en UAS y el rendimiento de biomasa. Siete genotipos diferentes de caña de energía se cultivaron en un diseño de bloques completos aleatorios con cuatro repeticiones. Se realizaron veintiséis misiones de vuelo de UAS a lo largo de la temporada de crecimiento, y se extrajeron mediciones de cobertura del dosel (CC) y altura del dosel (CH). Se ajustó una función logística de cinco parámetros (5PL) a estas mediciones temporales de CC y CH. Se calcularon las derivadas de primer y segundo orden de esta función para obtener varios parámetros de crecimiento, que luego se utilizaron para evaluar el crecimiento de diferentes genotipos con respecto a la competitividad de las malas hierbas y las características de rendimiento de biomasa. Los resultados muestran que las tasas de crecimiento de CC y CH diferían significativamente entre los genotipos. TH16-16 se destacó por su crecimiento en cobertura del suelo; por lo tanto, se identificó como un genotipo competitivo frente a malas hierbas. Además, TH16-22 tuvo una tasa de crecimiento máxima de CH por día más alta, lo que resultó en una mayor biomasa en comparación con otros genotipos. Los datos multi-temporales basados en CH, así como los parámetros de crecimiento, tuvieron una mejor relación con el rendimiento de biomasa. Este estudio destaca la aplicación de la fenotipificación de alto rendimiento (HTP) basada en UAS, junto con el análisis del crecimiento, para ayudar a los mejoradores de plantas en la toma de decisiones.