Investigando la respuesta de las plantas a las características del suelo y las posiciones de la pendiente en una pequeña cuenca
Autores: Zsigmond, Tibor; Braun, Péter; Mészáros, János; Waltner, István; Horel, Ágota
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Investigando la respuesta de las plantas a las características del suelo y las posiciones de la pendiente en una pequeña cuenca
Categoría
Ciencias Medioambientales
Subcategoría
Ciencias medioambientales generales
Palabras clave
Métodos
Estrés de las plantas
Interacción suelo-planta
NDVI
FAPAR
Parámetros del suelo
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
Los métodos que permiten a las partes interesadas recibir información sobre el estrés de las plantas en entornos agrícolas de manera oportuna pueden ayudar a mitigar una posible disminución en la productividad de las plantas. El presente trabajo tiene como objetivo estudiar la interacción suelo-planta utilizando mediciones de campo de la reflectancia de las plantas, el contenido de agua del suelo y parámetros físicos y químicos del suelo seleccionados. Se hizo especial hincapié en los transectos en pendiente. Además, comparamos los datos de series temporales del Índice de Vegetación Normalizado (NDVI) basados en el suelo y en el satélite Sentinel-2 en diferentes tipos de uso del suelo. El Índice de Reflectancia Fotoquímica (PRI) y el NDVI se midieron simultáneamente con el cálculo de la fracción de radiación fotoquímicamente activa absorbida (fAPAR) y los valores del índice de área foliar (LAI) de tres tipos de vegetación (un pastizal, tres sitios de viñedos y un terreno cultivado con maíz). Cada sitio de uso del suelo tenía un punto de estudio superior e inferior de una pendiente dada. Los valores promedio de NDVI, fAPAR y LAI fueron los más bajos para el pastizal (0.293, 0.197 y 0.51, respectivamente), que mostró los mayores signos de estrés hídrico. El maíz tuvo los valores de NDVI más altos (0.653) entre los tipos de vegetación. La posición en la pendiente afectó significativamente los valores de NDVI, PRI y fAPAR para el pastizal y el terreno cultivado (p < 0.05), mientras que el contenido de agua del suelo (SWC) fue diferente para los tres sitios de viñedos (p < 0.05). Se observaron las conexiones más fuertes entre los parámetros físicos y químicos del suelo y los valores de NDVI para las muestras de viñedo y los parámetros del suelo seleccionados y el PRI para el pastizal. Se compararon los valores de NDVI medidos y recuperados por satélite de los diferentes tipos de uso del suelo, y se encontraron fuertes correlaciones (r = 0.761) entre los métodos. Para el maíz, los valores de NDVI basados en satélite fueron más altos, mientras que para el pastizal fueron ligeramente más bajos en comparación con las mediciones basadas en campo. Nuestro estudio indicó que incorporar el NDVI derivado de Sentinel puede mejorar en gran medida el valor del monitoreo de campo y proporciona una oportunidad para extender la investigación de campo en mayor profundidad. El presente estudio también destaca las relaciones cercanas en el sistema suelo-planta-agua, y el monitoreo continuo puede ayudar en gran medida a desarrollar métodos específicos para mitigar el cambio climático.
Descripción
Los métodos que permiten a las partes interesadas recibir información sobre el estrés de las plantas en entornos agrícolas de manera oportuna pueden ayudar a mitigar una posible disminución en la productividad de las plantas. El presente trabajo tiene como objetivo estudiar la interacción suelo-planta utilizando mediciones de campo de la reflectancia de las plantas, el contenido de agua del suelo y parámetros físicos y químicos del suelo seleccionados. Se hizo especial hincapié en los transectos en pendiente. Además, comparamos los datos de series temporales del Índice de Vegetación Normalizado (NDVI) basados en el suelo y en el satélite Sentinel-2 en diferentes tipos de uso del suelo. El Índice de Reflectancia Fotoquímica (PRI) y el NDVI se midieron simultáneamente con el cálculo de la fracción de radiación fotoquímicamente activa absorbida (fAPAR) y los valores del índice de área foliar (LAI) de tres tipos de vegetación (un pastizal, tres sitios de viñedos y un terreno cultivado con maíz). Cada sitio de uso del suelo tenía un punto de estudio superior e inferior de una pendiente dada. Los valores promedio de NDVI, fAPAR y LAI fueron los más bajos para el pastizal (0.293, 0.197 y 0.51, respectivamente), que mostró los mayores signos de estrés hídrico. El maíz tuvo los valores de NDVI más altos (0.653) entre los tipos de vegetación. La posición en la pendiente afectó significativamente los valores de NDVI, PRI y fAPAR para el pastizal y el terreno cultivado (p < 0.05), mientras que el contenido de agua del suelo (SWC) fue diferente para los tres sitios de viñedos (p < 0.05). Se observaron las conexiones más fuertes entre los parámetros físicos y químicos del suelo y los valores de NDVI para las muestras de viñedo y los parámetros del suelo seleccionados y el PRI para el pastizal. Se compararon los valores de NDVI medidos y recuperados por satélite de los diferentes tipos de uso del suelo, y se encontraron fuertes correlaciones (r = 0.761) entre los métodos. Para el maíz, los valores de NDVI basados en satélite fueron más altos, mientras que para el pastizal fueron ligeramente más bajos en comparación con las mediciones basadas en campo. Nuestro estudio indicó que incorporar el NDVI derivado de Sentinel puede mejorar en gran medida el valor del monitoreo de campo y proporciona una oportunidad para extender la investigación de campo en mayor profundidad. El presente estudio también destaca las relaciones cercanas en el sistema suelo-planta-agua, y el monitoreo continuo puede ayudar en gran medida a desarrollar métodos específicos para mitigar el cambio climático.