Studying phenological stages of cherry (Prunus avium L.) using field observations and satellite-derived vegetation indexes

In the framework of a continuous search for technological innovations that allow fruit growers to practice a more competitive and sustainable fruit production, satellite-derived vegetation indexes could be used as tools to support the decision-making processes of technicians and territory planners. The objectives of the present study were to characterize phenological stages of cherry trees (Prunus avium L.) in the Maule region of Chile using field observations and to evaluate the capacity of multispectral satellite imagery (Landsat ETM+) and the derived vegetative indexes (NDVI, SAVI), as tools for remotely identifying these phenological stages in cherry trees. Phenological transition stages in cherry trees, estimated from Landsat 7 (ETM+) data did not agree with in situ measurements of phenology made at the different sites. Landsat 7 (ETM+) derived vegetation indices (NDVI, SAVI) could discriminate only gross changes associated with an increase and then a decrease of canopy greenness in cherry trees, but could not discriminate between successive phenological states in which the proportion of foliage is only slightly different. The number of days after the first of July (Southern Hemisphere) tended to be a less variable indicator than growing degree-days (GDD) for predicting the occurrence of different phenological stages in cherry trees.
RESUMEN En el marco de una búsqueda continua de innovaciones tecnológicas que permitan a los fruticultores practicar una producción frutícola más competitiva y sostenible, el uso de índices de vegetación derivados de satélites podría ser utilizado como herramienta para apoyar la toma de decisiones por parte de técnicos y planificadores del territorio. Los objetivos del presente estudio fueron caracterizar las etapas fenológicas de los cerezos (Prunus avium L.) en la región del Maule-Chile utilizando observaciones de campo y evaluar la capacidad de las imágenes satelitales multiespectrales (Landsat ETM +) y los índices vegetativos derivados (NDVI, SAVI), como herramientas para la identificación remota de las distintas etapas fenológicas en cerezo. La estimación de las etapas de transición fenológica en cerezos, estimadas a partir de los datos de Landsat 7 (ETM +), no coinciden con sufiente robustez con las mediciones in situ de fenología medidas en los diferentes sitios. Los índices de vegetación (NDVI, SAVI) derivados de Landsat 7 (ETM +), permiten discriminar sólo cambios gruesos asociados con un aumento y leugo disminución del verdor en el follaje, pero no permiten discriminar entre estados cercanos de fenología en los que la proporción de follaje es sólo ligeramente diferente. En este estudio, el número de días acumulados a partir del primero de julio (Hemisferio Sur) tiende a ser un indicador menos variable que los Grado-día (GDD) para predecir la ocurrencia de diferentes etapas fenológicas en los cerezos.