Uso de NDRE para la gestión de nitrógeno de tasa variable

Por qué NDRE es el índice de nitrógeno

De todos los índices de vegetación satelitales, NDRE (Normalized Difference Red Edge) es el diseñado para el nitrógeno. Mide la clorofila de las hojas —la molécula que construye el nitrógeno— observando a través de la banda de borde rojo, que penetra profundamente en el dosel. Donde NDVI le dice cuánta hoja hay, NDRE le dice cuánto nitrógeno hay realmente dentro de esas hojas.

Esto es importante porque el nitrógeno es el insumo en el que los agricultores gastan más y el que más desperdician. Una aplicación general trata toda la parcela de la misma manera, pero las parcelas nunca son uniformes. NDRE le muestra exactamente qué zonas están nutridas y cuáles tienen deficiencia, la base para una prescripción de tasa variable que aplica nitrógeno solo donde el cultivo aún puede usarlo.

Cómo NDRE revela el estado del nitrógeno

Cuando el nitrógeno es abundante, la clorofila es abundante y la banda de borde rojo se encuentra en una determinada posición. A medida que el nitrógeno se agota, la clorofila disminuye y el borde rojo se desplaza: el NDRE cae. Fundamentalmente, esto ocurre dentro de la hoja mientras el dosel aún se ve verde. NDVI no puede verlo porque se satura sobre un dosel denso; NDRE sí puede.

NDRE = (NIR − RedEdge) / (NIR + RedEdge)

En Sentinel-2: Banda 8 (NIR) y Banda 5 (borde rojo, ~0.705 µm).

Lectura de un mapa NDRE para nitrógeno

Rango NDRE	Estado de la clorofila	Lectura de nitrógeno	Acción
0.4 – 0.6	Alto	Suficiente	No se necesita aplicación
0.25 – 0.4	Adecuado	Saludable	Monitorear; mantener el programa
0.15 – 0.25	Disminuyendo	Agotamiento temprano	Candidato para abonado lateral / suplemento
0.05 – 0.15	Bajo	Deficiente	Se recomienda aplicación dirigida
Por debajo de 0.05	Muy bajo	Deficiencia severa o senescencia	Verificar en campo antes de actuar

No persiga umbrales absolutos. El poder de NDRE es espacial: mapee la parcela y busque zonas con lecturas por debajo del promedio de la parcela. Esos parches bajos son donde un suplemento dirigido vale la pena, y donde una aplicación general se estaba desperdiciando en las zonas ya suficientes.

El flujo de trabajo de tasa variable

1. Comience después del cierre del dosel. NDRE necesita capas de hojas para medir. Antes de que el dosel se cierre, use NDVI. La ventana de nitrógeno se abre a mitad de temporada, típicamente desde el alargamiento del tallo hasta el llenado del grano para los cereales.
2. Obtenga un mapa NDRE. Un compuesto Sentinel-2 sin nubes le proporciona el patrón espacial.
3. Identifique las zonas. Agrupe los píxeles en zonas de manejo: suficiente (sin acción), en declive (candidato a suplemento), deficiente (prioridad). La variación dentro de su parcela es su mapa de prescripción.
4. Prescriba por zona, no por parcela. Aplique nitrógeno a las zonas deficientes y en declive; omita o reduzca las suficientes. Esta es una aplicación de tasa variable.
5. Vuelva a verificar en 10-14 días. El NDRE debería aumentar en las zonas tratadas. Si no lo hace, el problema no era el nitrógeno; verifique el agua (NDMI) o la salud de las raíces.

Momento: cuándo se abre y se cierra la ventana

La ventana de nitrógeno NDRE es de mediados a finales de temporada, una vez que el dosel está establecido y antes de que el cultivo comience a madurar. Si se aplica demasiado pronto, no hay dosel para leer; si se aplica demasiado tarde, el cultivo ya ha fijado su rendimiento. Para los cereales de invierno, esto es aproximadamente desde el alargamiento del tallo hasta la etapa de bota; para el maíz, desde V6 hasta el espigado.

Una caída repentina de NDRE a mitad de temporada en un dosel aún verde es la señal para actuar: significa que el nitrógeno se está agotando más rápido de lo que se está absorbiendo. Si el NDRE se mantiene plano mientras el NDVI es alto, el cultivo está bien nutrido y una aplicación adicional probablemente sea un desperdicio.

Combine NDRE con estos índices

NDRE le indica el estado del nitrógeno, no la historia completa. La absorción de nitrógeno depende del agua, así que combínelo con NDMI: un cultivo puede tener suficiente nitrógeno pero estar estresado por el agua, y agregar fertilizante a una parcela seca no sirve de nada. Use NDVI para confirmar que el dosel es lo suficientemente denso para que el NDRE sea significativo. Juntos, NDVI (crecimiento) + NDRE (nutrición) + NDMI (agua) cubren las tres preguntas que impulsan una decisión de fertilización.

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Preguntas frecuentes

¿Puede NDRE realmente detectar la deficiencia de nitrógeno?

Sí, es el propósito principal del índice. Una caída del NDRE en un dosel verde y denso indica una disminución de la clorofila, causada con mayor frecuencia por el agotamiento del nitrógeno. Debido a que NDRE ve dentro de la hoja a través de la banda de borde rojo, lo detecta antes de que el dosel amarillee, que es la ventana donde un abonado lateral o foliar aún vale la pena.

¿Qué tan preciso es NDRE para el fertilizante de tasa variable?

NDRE es muy eficaz para identificar dónde se necesita nitrógeno (prescripción espacial). La tasa absoluta a aplicar aún depende de su cultivo, suelo, objetivo de rendimiento y asesoramiento agronómico; NDRE le da el mapa, su agrónomo establece la tasa. La mayor ganancia suele ser de omitir zonas ya suficientes en lugar de sobrealimentar las deficientes.

¿Cuándo es demasiado tarde para aplicar nitrógeno basándose en NDRE?

Una vez que el cultivo pasa a la maduración y la clorofila se degrada naturalmente, el NDRE cae como parte de la senescencia, no por deficiencia. Aplicar nitrógeno entonces es un desperdicio. Para la mayoría de los cereales, la ventana útil se cierra alrededor del llenado del grano. Si tanto NDVI como NDRE están cayendo en un cultivo maduro, es probable que sea senescencia natural, no una deficiencia corregible.

¿Por qué usar NDRE en lugar de NDVI para el nitrógeno?

NDVI se satura sobre un dosel denso; más allá de aproximadamente 0.8, no puede distinguir bien la vegetación bien nutrida de la estresada por nitrógeno, porque ambas parecen una pared verde espesa. NDRE utiliza la banda de borde rojo, que sigue respondiendo a la clorofila dentro de la hoja después de que el NDVI se ha aplanado. Para preguntas sobre nitrógeno en un dosel cerrado, NDRE es el único que aún le habla.