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Title:	Diseño de un escáner foliar y desarrollo de una ecuación para la estimación del IAF de un cultivo de maíz (Zea mays)
Authors:	Álava, Eduardo Ignacio, , Director Terán, Efraín, , Director Broncano Chávez, Edgar David Espinoza Pinto, Juan Xavier Orrala Ricardo, Félix Daniel
Keywords:	Índice de área foliar Diseño mecatrónico Imágenes multiespectrales Escáner foliar
Issue Date:	2023
Publisher:	ESPOL
Citation:	Broncano Chávez, E. D., Espinoza Pinto, J. X. y Orrala Ricardo, F. D. (2023). Diseño de un escáner foliar y desarrollo de una ecuación para la estimación del IAF de un cultivo de maíz (Zea mays). [Proyecto integrador]. ESPOL. FCV .
Description:	La toma de decisiones en el sector agrícola se basa en información precisa que se obtiene mediante el muestreo de variables claves, como el índice de área foliar (IAF). Existen múltiples alternativas de muestreo, pero cuando se requiere una alta precisión en los datos, los métodos destructivos son los más recomendados. Es crucial buscar opciones eficientes que minimicen el riesgo, consumo de tiempo y costos adicionales que conllevan estos métodos. El estudio se realizó en la granja experimental de la ESPOL, con un cultivo de maíz dividido en 48 unidades experimentales con variaciones de híbridos, de dosis de nitrógeno, y cuatro repeticiones, efectuando un muestreo destructivo para determinar el IAF, y fotografías aéreas con cámara multiespectral para la obtención de índices de vegetación, en las etapas V12, VT, y R3, datos con los que se construyeron dos ecuaciones que estiman el IAF a través de índices de vegetación (ExG y MGRVI) para la etapa V12, con r = 0.3 y r = 0.31, respectivamente. Se desarrolló a su vez el diseño de un prototipo de escáner para realizar estudios de IAF en cultivos de maíz en campo y de forma no destructiva. Su implementación se rigió bajo los estándares del proceso de diseño mecatrónico, en donde, se llegó a un diseño final del escáner, cuyo funcionamiento obedeció a un sistema embebido con dos componentes principales: un módulo microcontrolador (RaspberryPi 4B) y un módulo escáner. Se compararon los resultados del IAF obtenidos con el escáner y por las ecuaciones matemáticas.
metadata.dc.description.abstractenglish:	Decision-making in the agricultural sector relies on accurate information obtained through the sampling of key variables, such as the Leaf Area Index (LAI). There are multiple sampling alternatives, but when high data precision is required, destructive methods are recommended. It is crucial to seek efficient options that minimize the risks, time consumption, and additional costs associated with these methods. The study was conducted at the experimental farm of ESPOL, with a maize crop divided into forty-eight experimental units with variations in hybrids, nitrogen doses, and four replications. Destructive sampling was performed to determine the LAI, and aerial photographs were taken using a multispectral camera to obtain vegetation indices at the V12, VT, and R3 stages. Two equations were constructed based on these data, estimating the LAI through vegetation indices (ExG and MGRVI) for the V12 stage, with r = 0.3 and r = 0.31, respectively. Additionally, a prototype scanner was developed to perform non-destructive LAI studies in field maize crops. Its implementation followed the standards of the mechatronic design process, resulting in a final scanner design. The scanner operated using an embedded system with two main components: a microcontroller module (Raspberry Pi 4B) and a scanner module. IAF results obtained with the scanner and by mathematical equations were compared.
URI:	http://www.dspace.espol.edu.ec/handle/123456789/58407
metadata.dc.identifier.codigoproyectointegrador:	VIDA 294
Appears in Collections:	Tesis de Ingeniería Agrícola y Biológica

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