Registro fenológico en campo

Finalidad del registro

Los modelos térmicos y las curvas de índices de vegetación aportan estimaciones de la etapa de un cultivo, pero ambos necesitan referencias observadas en el campo, tanto para ajustar sus parámetros como para comprobar su exactitud. El registro fenológico consiste en anotar, de forma sistemática, la fecha en que las plantas alcanzan cada etapa y las condiciones en que lo hacen. Su valor depende de que el procedimiento sea uniforme, dado que observaciones hechas con criterios cambiantes no son comparables entre fechas ni entre lotes.

Selección de la muestra

Un lote nunca se observa completo, por lo que la muestra debe representarlo. En primer lugar se define la unidad de observación, que suele ser un lote o una parte homogénea de él en cuanto a variedad, fecha de siembra, suelo y manejo. Dentro de ella se marcan plantas individuales con una identificación duradera, de modo que cada visita observe las mismas plantas y los cambios puedan atribuirse a la evolución del cultivo y no a un cambio de plantas.

La distribución de las plantas marcadas puede seguir un recorrido sistemático o una selección aleatoria dentro de estratos, evitando los bordes del lote y las zonas atípicas, como los puntos de encharcamiento o los claros. El número de plantas debe bastar para que la proporción observada sea estable; depende de la variabilidad del lote y se fija en el protocolo. Cuando el registro se destina a contrastar datos remotos, conviene que las plantas queden dentro de una zona cuya extensión sea comparable con la del píxel y alejada de sus bordes, para limitar el efecto del píxel mixto.

Escala y criterio de observación

Para nombrar la etapa se utiliza una escala estándar, como la BBCH descrita en la primera lección del curso, con la versión específica del cultivo. Una escala común permite que observadores distintos describan lo mismo con el mismo código, y conviene que quienes participen revisen juntos los criterios en algunas plantas antes de iniciar el registro.

La fecha de una etapa a escala de lote se fija con el criterio de que al menos la mitad de las plantas marcadas haya alcanzado la etapa. Se adopta este valor porque la mediana de la población es menos sensible a plantas adelantadas o rezagadas que el primer o el último individuo, y porque es el criterio que establece la propia escala BBCH, según la cual la descripción de un estadio debe cumplirse en al menos el 50 % de las plantas. Algunos protocolos registran además las fechas en que se alcanzan una proporción menor y otra mayor de las plantas, que describen la dispersión del lote.

Frecuencia de las visitas

La frecuencia de observación determina la precisión de las fechas. Si las visitas se espacian siete días, la etapa pudo haberse alcanzado en cualquier momento del intervalo entre dos visitas, de modo que la fecha tiene una incertidumbre del mismo orden. Se observa con mayor frecuencia en los períodos en que las etapas cambian con rapidez, como el espigado y la floración, y con menor frecuencia en los tramos lentos.

Con proporciones registradas en cada visita, la fecha del 50 % puede estimarse por interpolación. A modo de ejemplo, con 20 plantas marcadas, si el día 100 seis de ellas (30 %) habían alcanzado la etapa y el día 107 lo habían hecho catorce (70 %), la fecha estimada es el día 103,5, porque el 50 % se encuentra a la mitad del tramo entre ambas proporciones. La interpolación supone un avance regular entre visitas, supuesto aceptable cuando las visitas son cercanas.

Datos que se anotan

Cada visita deja un registro con campos fijos, de modo que la información pueda reunirse luego en una tabla:

• fecha y hora, observador, lote y planta o grupo de plantas;
• código de la etapa según la escala adoptada, con la proporción de plantas en esa etapa;
• condiciones del momento, como lluvia reciente, riego, fertilización o labores;
• observaciones de plagas, enfermedades o estrés visibles;
• fotografías con fecha, que permiten revisar después la asignación del código.

La temperatura se obtiene preferiblemente de una estación próxima, con su ubicación, y no de la anotación del observador. Las labores y los eventos de estrés interesan porque explican desviaciones que el modelo térmico no puede representar.

Plano de un lote ficticio con una parcela de observación, dentro de la cual hay veinte plantas marcadas. Un calendario de visitas periódicas registra cuántas plantas han alcanzado una etapa, y la fracción observada se grafica en el tiempo. La fecha en que se alcanza el 50 % de las plantas se interpola entre dos visitas, y en el último paso se compara con la fecha de la misma etapa estimada con la curva de un índice de vegetación, de modo que se muestra la diferencia entre ambas. Los datos son ilustrativos.

Calibración y validación con el registro

Un registro de campo cumple dos usos diferentes. En la calibración, las fechas observadas permiten ajustar los parámetros de un modelo, como los requisitos térmicos por etapa descritos en la lección sobre predicción con calor acumulado, o establecer la correspondencia entre las métricas de una curva de vegetación y las etapas observadas. Un ejemplo de esta última es verificar si el inicio de la estación calculado coincide, con un retraso conocido, con la emergencia registrada.

En la validación, las estimaciones se comparan con observaciones que no intervinieron en el ajuste, y el resultado se resume con el error medio, el error absoluto medio o la raíz del error cuadrático medio, expresados en días. Si se usan los mismos datos para ajustar y para evaluar, el error resulta menor que el que se obtendrá con lotes nuevos. Por esa razón se reserva una parte de las observaciones, de otras fechas de siembra, años o lotes, para la comprobación final.

La correspondencia entre una métrica remota y una etapa varía con el cultivo, la variedad y el instrumento, de modo que la calibración hecha en un contexto no se traslada sin comprobación a otro. La verificación en campo permanece como referencia para cualquier estimación derivada de datos remotos o de modelos.