Modelos de estimación de área foliar y caracterización del desarrollo foliar en papa variedad criolla Colombia (Solanum tuberosum, Grupo Phureja)

Models for leaf area estimation and characterization of leaf development in the Colombia criolla potato variety (Solanum tuberosum, Phureja Group)

El cultivo de papa diploide tipo papa criolla, es de gran importancia para Colombia, centro de diversificación de esta especie y uno de los principales países en producción y consumo a nivel mundial. La estimación del área foliar en el cultivo de papa es fundamental para estudios de crecimiento y desarrollo del cultivo, así como para el análisis de su respuesta a condiciones de manejo y ambiente, aunque representa un desafío debido a las variaciones morfológicas de las hojas según su estado de desarrollo. Esta investigación buscó caracterizar el desarrollo del área foliar a partir de variables morfométricas y con ellas, generar modelos de estimación en papa, variedad Criolla Colombia (Solanum tuberosum, grupo Phureja). Para ello, se estableció un experimento en el que se extrajeron plantas de forma aleatoria evitando plantas de borde, a las cuales se les retiró cada una de sus hojas y se realizaron mediciones directas de su área foliar mediante análisis digital de imágenes. Para la estimación del área foliar se ajustaron modelos lineales simples y múltiples. Los resultados evidenciaron variaciones en la dinámica del desarrollo foliar durante el ciclo del cultivo donde se reconocieron tres etapas diferenciadas, así como diferencias marcadas entre hojas jóvenes y maduras, lo que dificultó la obtención de un modelo único. En consecuencia, se plantearon modelos independientes para cada grupo. En los modelos univariados, los mejores ajustes correspondieron a aquellos que emplearon el largo total de la hoja (R² jóvenes: 94.18; maduras: 89.85). En el caso de los modelos multivariados, el mejor desempeño se obtuvo al incluir el largo total de la hoja, el ancho desde el primer par de foliolos y su interacción (R² jóvenes: 97.23; maduras: 97.92). Estos resultados constituyen una herramienta para la estimación rápida y precisa del área foliar en estudios de crecimiento del cultivo.

The diploid potato crop is of great importance to Colombia, a center of diversification for this species and one of the leading countries in its production and consumption worldwide. Estimating leaf area in potato crops is essential for studies on crop growth and development, as well as for analyzing crop responses to management and environmental conditions, although it represents a challenge due to the morphological variations of leaves according to their developmental stage. This research sought to characterize leaf area development from morphometric variables and, with these, generate estimation models in potato, variety Criolla Colombia (Solanum tuberosum, Phureja group). To this end, an experiment was established in which plants were randomly extracted avoiding border plants, from which all leaves were removed and direct measurements of leaf area were performed through digital image analysis. Simple and multiple linear models were fitted for leaf area estimation. The results evidenced variations in the dynamics of leaf development throughout the crop cycle; three distinct stages were identified, as well as marked differences between young and mature leaves, which hindered the development of a single model. Consequently, independent models were proposed for each group. In the univariate models, the best fits corresponded to those using total leaf length (R² young: 94.18; mature: 89.85). For the multivariate models, the best performance was obtained by including total leaf length, width from the first pair of leaflets, and their interaction (R² young: 97.23; mature: 97.92). These results constitute a tool for the rapid and precise estimation of leaf area in crop growth studies.