Relationship between spectral response and manganese concentrations for assessment of the nutrient status in rose crop

Relación entre la respuesta espectral y las concentraciones de manganeso para evaluar el estado nutricional en el cultivo de rosa

The present research was conducted on a Freedom rose (Rosa sp.) variety grown in greenhouses in the municipality of Tocancipá, Cundinamarca department (Colombia), to assess the relationship between reflectance and manganese content in leaves. A randomized complete block design was implemented, including five treatments with different manganese doses (0%, 25%, 50%, 75%, and 100% of the commercial dose, which is 2 mg L^-1), each with five replicates. Samplings at five phenological stages were carried out, with 10 plants analyzed per treatment for each sampling, totaling 50 plants per sampling. Spectral responses were taken from the adaxial surface of the leaves using a FieldSpec® 4 spectroradiometer, covering a wavelength range from 350 to 2500 nm. As the concentration of manganese in the leaves decreased, the reflectance values increased, showing an inverse relationship between these two parameters. The increase in reflectance values was particularly pronounced in the spectral regions between 560 nm and 840 nm. Among the vegetation indices evaluated, GNDVI, DATT4, DATT2, and D1 stood out; DATT4 and GNDVI showed the most promising results. DATT4 exhibited correlations greater than 0.6 during the “palmiche” (induction of the floral primordium) and “rice” (flower bud less than 4 mm in diameter) phenological stages, while GNDVI presented correlations of 0.64 in the “chickpea” (peduncle with an average length of 4 cm) phenological stage and 0.52 in the “scratch color” (the color of the petals could be observed) phenological stages.

La presente investigación se realizó en rosa (Rosa sp.), variedad Freedom, cultivada bajo invernaderos en el municipio de Tocancipá, departamento de Cundinamarca (Colombia), para evaluar la relación entre la reflectancia y el contenido de manganeso en las hojas. Se implementó un diseño experimental de bloques completos al azar, que incluyó cinco tratamientos con diferentes dosis de manganeso (0%, 25%, 50%, 75% y 100% de la dosis comercial, que es de 2 mg L^-1), cada uno con cinco repeticiones. Se realizaron muestreos en cinco etapas fenológicas, analizándose 10 plantas por tratamiento para cada muestreo, totalizando 50 plantas por muestreo. Las respuestas espectrales se tomaron de la superficie adaxial de las hojas utilizando el espectrorradiómetro FieldSpec® 4, cubriendo un rango de longitud de onda de 350 nm a 2500 nm. A medida que disminuía la concentración de manganeso en las hojas, los valores de reflectancia aumentaban, mostrando una relación inversa entre estos dos parámetros. El aumento de los valores de reflectancia se observó particularmente en las regiones espectrales entre 560 nm y 840 nm. Entre los índices de vegetación evaluados destacaron GNDVI, DATT4, DATT2 y D1; DATT4 y GNDVI mostraron los resultados más prometedores. DATT4 exhibió correlaciones superiores a 0,6 durante las etapas fenológicas de “palmiche” (inducción del primordio floral) y “arroz” (botón floral de menos de 4 mm de diámetro), mientras que GNDVI presentó correlaciones de 0,64 en el estado fenológico ”garbanzo“ (pedúnculo con una longitud media de 4 cm) y de 0,52 en los estados fenológicos “color de rayado” (el color de los pétalos podía observarse).