Los sensores revelan cómo responde la soja a la deriva del dicamba

Investigadores de la Universidad de Illinois han demostrado que la deriva de dicamba, incluso en concentraciones muy bajas (1/10.000 de la dosis recomendada), altera la respuesta espectral de las copas de los árboles de soja. Su estudio analizó estos cambios mediante sensores multiespectrales en vehículos aéreos no tripulados (UAV). Los resultados indican que, a partir de ocho días después de la exposición al herbicida, índices como el "exceso de rojo" (ExR), el "índice de hoja verde" (GLI) y el canal de "borde rojo" (RE) ya detectan signos de daño.

El estudio utilizó soja intolerante a dicamba (variedad CZ3750GTLL) como cultivo centinela para medir la extensión e intensidad del daño causado por la deriva de herbicidas. El daño foliar, caracterizado por marchitez, crecimiento desproporcionado y necrosis marginal, se registró en el campo mediante una escala de síntomas y se correlacionó con imágenes obtenidas con los sensores RedEdge-MX Dual y Altum en dos temporadas de cultivo consecutivas (2022 y 2023).

Simulaciones de deriva

Se realizaron simulaciones de deriva con cinco dosis subletales del herbicida dicamba diglicolamina, que oscilaron entre 1/10.000 y 1/300 de la dosis recomendada (0,056 a 1,87 g ea/ha). En todas las concentraciones, las plantas sensibles mostraron cambios morfológicos y espectrales, con mayor severidad a los 29 días de la aplicación.

El ahuecamiento de las hojas superiores redujo el área foliar expuesta, revelando los tejidos del dosel inferior. Esta reorganización morfológica del dosel provocó cambios en la reflexión de la luz, detectados especialmente en las longitudes de onda verde, de borde rojo e infrarrojo cercano (NIR).

El estudio reveló que el canal RE es el más sensible para detectar lesiones por deriva de dicamba. Con base en análisis espectrales, los investigadores observaron que los índices ExR, GLI y GCC (coordenada cromática verde) mostraron correlaciones superiores a 0,75 con las escalas de daño visual.

Mayor respuesta espectral

Entre las tres áreas experimentales, el sitio F500 mostró la mayor respuesta espectral en la cosecha de 2023. Según los autores, este comportamiento se debe a la escasez de agua, que retrasó la recuperación de la planta. La precipitación durante este período fue inferior al promedio de 30 años.

El diseño experimental fue de bloques al azar, con tres réplicas por tratamiento, y las imágenes se adquirieron a una altura de 20 metros con un solapamiento del 80%. Los datos se procesaron con un software especializado para generar ortomosaicos espectrales de alta resolución (1,2 a 1,3 cm por píxel).

Los análisis estadísticos incluyeron regresión no lineal y correlación de Pearson entre los índices espectrales y los síntomas de daño. El modelo log-inhibidor de cuatro parámetros permitió estimar la respuesta espectral relativa (RSR) en función de la dosis de dicamba.

Fondo no vegetal

El experimento también destacó la importancia de considerar el fondo no vegetativo (suelo, paja) en el análisis espectral a escala de campo. El uso de sensores multiespectrales con canales separados, como RE y NIR, permitió una mayor precisión al distinguir el dosel dañado de la vegetación sana.

Según los investigadores, los resultados demuestran que la soja es sensible a la deriva de dicamba incluso a niveles equivalentes a 0,028 g ea/ha, o 1/20.000 de la dosis recomendada. Estudios previos han demostrado que esta concentración puede producirse por deposición atmosférica en áreas a kilómetros de la aplicación original.

Desde la introducción comercial de la soja tolerante al dicamba, los informes de daños por deriva han aumentado. Solo en el estado de Illinois, el Departamento de Agricultura recibió 2.600 quejas entre 2017 y 2022, de las cuales 1.500 estaban directamente relacionadas con el dicamba.

Uso mayor

La presión para el uso de herbicidas se intensificó con la proliferación de malezas resistentes al glifosato, como el amaranto palmeri, la hierba de caballo y la ambrosía. En 2018, el 46 % de la superficie cultivada con soja de Illinois se sembró con variedades tolerantes a dicamba (DT), y el 36 % de los cultivos recibió aplicaciones de dicamba por encima de la superficie (OTT). Esto representó más de 848 XNUMX kilogramos del ingrediente activo pulverizados en el estado en una sola temporada.

Aunque se considera una herramienta esencial para el manejo de malezas resistentes, el dicamba es altamente volátil: su presión de vapor es cinco veces mayor que la del glifosato. Esta característica favorece la deriva del vapor, con el potencial de alcanzar los cultivos vecinos días después de su aplicación.

Los autores sugieren que las plataformas de teledetección satelital, como Landsat 8/9 y Sentinel-2 A/B, pueden utilizarse para detectar patrones espectrales similares a gran escala. Estos satélites cuentan con canales visibles, de borde rojo e infrarrojo cercano, similares a los utilizados por los UAV.

La integración de datos espectrales con algoritmos de aprendizaje automático puede permitir el mapeo automático de las áreas afectadas, ayudando a los reguladores y productores a detectar y mitigar los daños.

El estudio también indica que el índice ExR puede distinguir la vegetación del fondo sin vegetación, lo que ayuda a identificar daños con mayor precisión incluso en campos con cobertura parcial del suelo.

Aunque la soja fue el foco de la investigación, los autores destacan que otros cultivos también son sensibles al dicamba, incluidos los tomates, los pepinos, las sandías, las uvas, los duraznos, las judías verdes y las nueces pecanas.

Más información en doi.org/10.1002/ps.8954