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There is an ample literature on spectral indices as estimators of the crop's chlorophyll concentration, and, by extension, of the nitrogen concentration. In this line, the suitability of 21 of these indices was evaluated as nitrogen concentration indicators for the dual-purpose (fodder and grain) triticale (X Triticosecale Wittmack). The interval of interest was the one in that it would be possible to intervene to correct the deficiency of nitrogen (defined according to practical criteria); one peculiarity of this study is that it only develops a model for that period; more developments complicate the profitability, because the annual stability is not guaranteed and calibration studies are expensive. The results showed that, although there are significant correlations between the greenness indices and the crop's nitrogen concentration, for none of the spectral indices the relationship can reach acceptable values that encourage their use in the new techniques of precision agriculture of low cost. One solution for improving the effectiveness and reduce costs could be to use the information contained in the spectral signature beyond what is easily explicable by biochemistry and biophysics, in other words, using data mining in the search for new spectral indices directly related to the concentration of nitrogen in plant and stable throughout crop development. At present, the squared correlation coefficient (R 2 ) of the best fits reach 0.5 for the later phenological stages, this mark is reduced to 0.3 with an approach of low cost.Additional key words: cereals; leaf reflectance; nutritional status; precision agriculture; radiometry; remote sensing. Resumen Evaluación de índices de vegetación espectrales para la estimación de la concentración de nitrógeno en triticale de doble aptitud (forraje y grano)Existe una extensa literatura que describe el potencial de los índices espectrales como indicadores de la concentración de clorofila en el cultivo y, por extensión, de la concentración de nitrógeno. En esta línea se encuentra este trabajo, donde se evalúa la idoneidad de los 21 índices espectrales más usados para realizar estimaciones en triticale (X Triticosecale Wittmack) de doble propósito (forraje-grano). El intervalo fenológico de interés se define siguiendo criterios prácticos, es aquel durante el cual se puede actuar para corregir una deficiencia de nitrógeno. Una peculiaridad es que sólo se desarrolla un modelo para todo ese periodo; más desarrollos complicarían la rentabilidad, ya que la estabilidad de los modelos no está garantizada y las calibraciones son costosas. Los resultados mostraron que, aunque existe correlación significativa entre los índices de verdor y la concentración de nitrógeno, para ninguno de los índi-ces espectrales la relación alcanza valores que animen a su uso en las metodologías de bajo coste. Para mejorar la efectividad y reducir costes se podría usar la información contenida en la firma espectral más allá de lo que es fácilmen-te explicable por la bioquímica-biofísica, en otras ...

The vegetation spectral indices have been widely used as estimators of the nutritional status of the crops. This study has evaluated if it is possible to improve the effectiveness of these indices to estimate the nitrogen concentration using dimension reduction techniques to process the spectral signatures. It has also demanded that the model is valid in a wide range of growing conditions and phenological stages, thus increasing the predictive power guarantee and reducing the implementation effort. This work has been done using an agronomic trial with dual-purpose triticale (X Triticosecale Wittmack) whose design included plots with different planting densities, number of grazing and fertilizer doses. The spectral signatures of the leaves were recorded with the ASD-FieldSpec3 spectroradiometer and the nitrogen concentrations were determined by Kjeldahl method. The factors with effect on nitrogen concentration were identified by the analysis of variance and pairwise comparisons and, then, the mean spectral signature was calculated for each of the groups formed. The dimensional reduction was performed with both PCA and ICA. The analysis of the relationships between components and nitrogen concentration showed that only the components obtained with PCA generated a significant model (p = 0.00) with a R 2 = 0.68. The best spectral vegetation index in this test, the reflectance in green, obtained a R 2 = 0.31. Although further confirmation is needed, this study shows that the PCA may be a viable alternative to spectral vegetation indices.Additional key words: cereals; dual purpose triticale; independent component analysis; leaf; precision agriculture; principal component analysis; radiometry. ResumenPCA versus ICA para la reducción de dimensiones de las firmas espectrales en la búsqueda de un índice para la concentración de nitrógeno en planta Los índices espectrales de vegetación han sido ampliamente usados como estimadores del estado nutricional de los cultivos. En este estudio se ha evaluado si es posible mejorar la eficacia de esos índices para estimar la concentración de nitrógeno empleando técnicas de reducción de dimensiones para procesar las firmas espectrales. Además se ha exigido que el modelo sea válido en un amplio rango de condiciones de desarrollo y estados fenológicos, aumentando así las garantías de poder predictivo y reduciendo el esfuerzo de implementación. Se realizó un ensayo agronómico con triticale de doble aptitud (X Triticosecale Wittmack), en cuyo diseño se incluyeron parcelas con diferentes densidades de siembra, aprovechamientos y fertilización. La firma espectral de las hojas se registró con el espectrorradiómetro ASD-FieldSpec3 y la concentración de nitrógeno se determinó mediante el método Kjeldahl. Los factores con efecto en la concentración de nitrógeno fueron identificados mediante el análisis de la varianza y tests de comparación de medias; posteriormente se calculó la firma espectral media para cada uno de los grupos. La reducción de dimensiones se realizó tanto con PCA como ...

There is an ample literature on spectral indices as estimators of the crop's chlorophyll concentration, and, by extension, of the nitrogen concentration. In this line, the suitability of 21 of these indices was evaluated as nitrogen concentration indicators for the dual-purpose (fodder and grain) triticale (X Triticosecale Wittmack). The interval of interest was the one in that it would be possible to intervene to correct the deficiency of nitrogen (defined according to practical criteria); one peculiarity of this study is that it only develops a model for that period; more developments complicate the profitability, because the annual stability is not guaranteed and calibration studies are expensive. The results showed that, although there are significant correlations between the greenness indices and the crop's nitrogen concentration, for none of the spectral indices the relationship can reach acceptable values that encourage their use in the new techniques of precision agriculture of low cost. One solution for improving the effectiveness and reduce costs could be to use the information contained in the spectral signature beyond what is easily explicable by biochemistry and biophysics, in other words, using data mining in the search for new spectral indices directly related to the concentration of nitrogen in plant and stable throughout crop development. At present, the squared correlation coefficient (R 2 ) of the best fits reach 0.5 for the later phenological stages, this mark is reduced to 0.3 with an approach of low cost.Additional key words: cereals; leaf reflectance; nutritional status; precision agriculture; radiometry; remote sensing. Resumen Evaluación de índices de vegetación espectrales para la estimación de la concentración de nitrógeno en triticale de doble aptitud (forraje y grano)Existe una extensa literatura que describe el potencial de los índices espectrales como indicadores de la concentración de clorofila en el cultivo y, por extensión, de la concentración de nitrógeno. En esta línea se encuentra este trabajo, donde se evalúa la idoneidad de los 21 índices espectrales más usados para realizar estimaciones en triticale (X Triticosecale Wittmack) de doble propósito (forraje-grano). El intervalo fenológico de interés se define siguiendo criterios prácticos, es aquel durante el cual se puede actuar para corregir una deficiencia de nitrógeno. Una peculiaridad es que sólo se desarrolla un modelo para todo ese periodo; más desarrollos complicarían la rentabilidad, ya que la estabilidad de los modelos no está garantizada y las calibraciones son costosas. Los resultados mostraron que, aunque existe correlación significativa entre los índices de verdor y la concentración de nitrógeno, para ninguno de los índi-ces espectrales la relación alcanza valores que animen a su uso en las metodologías de bajo coste. Para mejorar la efectividad y reducir costes se podría usar la información contenida en la firma espectral más allá de lo que es fácilmen-te explicable por la bioquímica-biofísica, en otras ...