Estimación de rendimientos y daños en cereales de secano mediante teledetección en un área de 62 Ha en Crespos (Ávila) y 28 Ha en Yanguas de Eresma (Segovia)

Resumen

Los cereales de secano abordan parte del tejido agrícola de la península Ibérica como de Castilla y León, lugar donde se encuentra el sistema de explotación Cega-Eresma-Adaja en el que se localizan las parcelas de estudio de este trabajo.

Este análisis estudia cómo parámetros clave de la fenología de los cereales de secano estimados mediante teledetección ayudan a predecir su rendimiento, en dos zonas con diferentes tipos de suelo, y desarrollar un sistema de alerta. Una zona tiene de 62 ha en Crespos (Ávila) y la otra de 28 ha en Yanguas de Eresma (Segovia). Para ello, se ha empleado el uso de la teledetección, a través de la cual se adquieren datos de la superficie terrestre desde sensores instalados en plataformas espaciales.

La teledetección proporciona información de los diferentes índices de vegetación (IV), en este estudio se han empleado: Índice de Vegetación de Diferencia Normalizada (NDVI), Índice de Vegetación de Diferencia Normalizada Verde (GNDVI), Índice de Diferencia Normalizada de Borde Rojo (NDRE), Índice de Agua de Diferencia Normalizada (NDWI) y Índice de Vegetación Ajustado al Suelo Modificado (MSAVI2). Los datos se han descargado a través de la plataforma Auravant, que proporciona imágenes satelitales de Sentinel-2. El periodo de estudio se compone de cinco campañas del 2016/2017 al 2020/2021, comprendidas entre los meses de Noviembre y Agosto. También, se descargaron y ordenaron los datos de los índices agroclimáticos.

Una vez adquiridos las series de IVs se realizó la estimación de los datos faltantes debido a la presencia de nubes durante algunos periodos de tiempo. Para ello se empleó una regresión de tipo polinomial diferenciando los periodos de crecimiento y decrecimiento de la serie. Posteriormente, se ha aplicado un suavizado mediante Savitzky-Golay. Todo este tratamiento de las series ha permitido tener una serie completa de cada IV. Posteriormente, se ha empleado la metodología de para suavizar los resultados a través del Filtrado de y así extraer los parámetros claves de la fase de crecimiento de los cereales.

Usando la metodología de TIMESAT, se han estimado diversos parámetros fenológicos del modelo. Se ha estudiado la correlación de cada uno de ellos con los rendimientos obtenidos en cada una de las campañas estudiadas. En general, las mejores correlaciones se obtuvieron con el valor integral del IV durante el periodo de crecimiento (h) siendo más significativas en las parcelas de Crespos. En ambas zonas se destacan los IVs NDRE y MSAVI-2 como buenos estimadores del rendimiento. Por ello se continuo el estudio con estos dos IV.

Basándonos en los cuartiles estadísticos de la precipitación y los dos IV seleccionados, se ha elaborado un índice de anomalías. La relación entre ambas anomalías se ha estudiado basándonos en las coincidencias de ambas tanto en sentido negativo como positivo. Los resultados son robustos, pues ambas zonas mostraron los mismos resultados, destacando que solo en el 19% y 18% (NDRE) y 19 % y 16%, (MSAVI2) de los casos, existe una coincidencia de anomalía negativa de IV cuando la precipitación también muestra esta anomalía. Esto evidencia que la sequía meteorológica y la agronómica no tienen siempre por que coincidir.

Basándonos tanto en los estadísticos de la precipitación como en la evolución temporal de los IVs, se ha elaborado un sistema de alerta. Se ha constatado que con este sistema se puede decidir, de una manera objetiva, la posible contratación complementaria del seguro agrario para mitigar posibles acontecimientos climáticos adversos durante el crecimiento del cultivo.

Por último, se elaboró un balance económico. Se incluyeron los ingresos por la producción y venta de cereales, así como las diversas ayudas de la PAC. Por otra parte, se consideraron los costes generales de producción y del seguro agrario. Ambas zonas muestran beneficios viéndose el papel fundamental que la PAC tiene en la sostenibilidad de estas explotaciones. Basándonos en estas campañas estudiadas, Crespos obtiene un mayor beneficio si bien la variabilidad entre campañas es elevada, de 1.300 a 11.200 €/ha. Por otra parte, Yanguas de Eresma presenta un menor beneficio, pero con menor variabilidad, de 3.300 a 7.300 €/ha.