El índice de área foliar (LAI-siglas en inglés que significan Leaf Area Index) fue definido por Watson (1947)Watson, D. J. (1947). Comparative physiological studies on the growth of field crops: I. Variation in net assimilation rate and leaf area between species and varieties, and within and between years. Annals of Botany, 11(41), 41-76. como el total del área de una cara del tejido fotosintético por la unidad de superficie del terreno. Una manera más práctica y fácil de entender este concepto consiste en verlo como la representación de la cantidad de superficie foliar (m²) (Aguirre-Salado et al., 2011Aguirre-Salado, C. A., Valdez-Lazalde, J. R., Acosta, G. O., de los Santos-Posadas, H. M., & Aguirre-Salado, A. I. (2011). Mapeo del índice de área foliar y cobertura arbórea mendiante fotografía hemisférica y datos SPOT 5 HRG: regresión y k-nn. Agrociencia, 45(1), 105-119.). Cabe señalar que esta definición está vigente y es utilizada por diferentes investigadores (Amarilla, 2010Amarilla, W. B. (2010). Evaluación de un método indirecto para la determinación de índice de área foliar en Eucaliptus grandis hill ex maiden de Misiones y Norte de Corrientes". [Tesis para obtener el título de Ingeniera Forestal]. Facultad de Ciencias Forestales, UNAM, Eldorado, Misiones, Argentina.; Amarilla et al., 2012Amarilla, W. B., Fassola, H. E., & Barth, S. R. (2012). Evaluación de un método indirecto para la determinación de índice de área foliar en Eucaliptus grandis hill ex maidende Misiones y Norte de Corrientes. 15 Jornadas Técnicas Forestales y Ambientales. Facultad de Ciencias Forestales, UNAM - EEA Montecarlo, INTA.7, 8 y 9 de Junio de 2012, Eldorado, Misiones, Argentina.; Nafarrate-Hecht, 2017Nafarrate-Hecht, A. C. (2017). Estimación directa e indirecta del índice de área foliar (IAF) y su modelación con LiDAR en un bosque tropical seco de Yucatán [Tesis presentada en opción al título de Maestro en Ciencias Biológicas Opción Recursos Naturales]. Centro de Investigación Científica de Yucatán, México.; Roberti et al., 2014Roberti, J. O., Bas-Nahas, S. S., Romero, J. I., Interdonato, R., Budeguer, R. F., Amado, M. E., Rodriguez, R. J., & Romero, E. R. (2014). Métodos no destructivos de estimación del área foliar de hojas individuales en dos híbridos de sorgo dulce [Sorghum bicolor (L.) Moench]. Revista industrial y agrícola de Tucumán, 91(1), 27-31.).

El tejido foliar juega un papel clave en procesos de intercambio de energía y gases (ej. CO₂ y vapor de agua) entre el ecosistema terrestre y la atmósfera. Conocer la cantidad y distribución espacial de dicho tejido es fundamental para poder estimar la intercepción de radiación solar, de agua de lluvia y, por lo tanto, la fotosíntesis, transpiración y respiración de las hojas (Olivas et al., 2013Olivas, P. C., Oberbauer, S. F., Clark, D. B., Clark, D. A., Ryan, M., O’Brien, J. J., & Ordonez, H. (2013). Comparison of direct and indirect methods for assessing leaf area index across a tropical rain forest landscape. Agricultural and Forest Meteorology, 177, 110-116.).

El LAI puede ser determinado por métodos directos o indirectos. Estos últimos van desde medir la transmitancia de la luz (TRAC, LICOR LAI-2000, Decagon AccuPAR), hasta calcular la cobertura del dosel y la fracción de espacios existentes entre las hojas (fotografías hemisféricas) Las determinaciones directas son muy precisas, por lo que son utilizadas para la calibración de métodos indirectos si es que se quiere incrementar la exactitud de los valores obtenidos y con ello su confiabilidad

Conocer el estado y condición del desarrollo de la canopia constituye una información fundamental en los procedimientos destinados a estimar la productividad de los cultivos. Asimismo, esta información es relevante a los efectos de desarrollar y verificar las rutinas de crecimiento vegetal que sostienen los modelos de simulación de cultivos.

Por la importancia que tiene el LAI en caña de azúcar, el presente trabajo tiene como objetivo calcular el tamaño de muestra necesario para determinar el área foliar de los tallos presentes en un metro y de esta forma estimar el LAI.

La investigación se realizó en la Estación Experimental de la Caña de Azúcar Artemisa-Mayabeque, se utilizaron los cultivares de caña de azúcar: C1051-73, CP52-43, C90-469, C86-12, C86-56 y C323-68

Para las determinaciones del LAI se realizaron mediciones del área foliar de todos los tallos presentes en dos metros al azar por cultivar a los 120, 240, 300, 360 y 480 días de plantación, mediante el método propuesto por Ferrer (2018)Ferrer, M. (2018). Comparación de cuatro métodos para la estimación del área foliar de la caña de azúcar. Revista Cuba & Caña, 21(1)..

donde:

Como primer método para obtener el índice de área foliar fue sumado el área foliar de todos los tallos presentes y posteriormente se dividió por el área de siembra (1$LAI=\frac{\sum _{n=1}^{n+1}\mathrm{A}\mathrm{f}\mathrm{t}}{Area}\bullet Áreasembrada,\left(\frac{m^2}{m^2}\right)$)

El segundo método consistió en obtener el tamaño de muestra para determinar el área foliar por tallos multiplicarlo por el número de tallos y dividirlo por el área de siembra (2$LAI=\frac{Áreafoliar\bullet Densidaddepoblación}{Áreasembrada},\left(\frac{m^2}{m^2}\right)$)

Para ello se recurrió a la expresión propuesta por Escalante-Estrada & Kohashi-Shibata (1993)Escalante-Estrada, J. A. S., & Kohashi-Shibata, J. (1993). El rendimiento y crecimiento del frijol: Manual para la toma de datos (p. 84). Colegio de Postgraduados. Chapingo, Méx. Centro de Botánica, México..

La densidad de población es el número de tallos presentes en el metro y el área de siembra fue de 1.6 m²

El número de tallos o tamaño de muestra para las mediciones del área foliar fue determinado mediante el cálculo de la desviación estándar en grupos desde dos hasta 9 valores de área foliar, con el programa Excel.

El promedio de los tallos medidos se colocó en la ecuación (2)$LAI=\frac{Áreafoliar\bullet Densidaddepoblación}{Áreasembrada},\left(\frac{m^2}{m^2}\right)$. Los métodos uno y dos fueron comparados mediante un análisis de correlación.

Las Figuras 1a-f muestran la desviación estándar del área foliar calculada desde dos hasta nueve muestras de los cultivares de caña de azúcar: C90-469, CP52-43, C323-68, C1051-73, C86-56 y C86-12. Como se puede observar a partir de cinco muestras los valores de la desviación estándar permanecen constantes. Por lo que el valor promedio del área foliar para cinco tallos se introdujo en la ecuación 2$LAI=\frac{Áreafoliar\bullet Densidaddepoblación}{Áreasembrada},\left(\frac{m^2}{m^2}\right)$.

La Figura 2 representa la relación encontrada entre el índice de área foliar obtenido mediante la suma de todos los tallos de un metro (medido) y el logrado a partir del valor calculado por el tamaño de muestra (estimado)

Como se puede observar (Figura 2) para 65 pares de valores se obtuvo un buen ajuste entre los métodos, aportando un R²=0.96.

El índice de área folliar (LAI) de la caña de azúcar puede ser estimado directamente mediante la multiplicación del valor promedio del área foliar de cinco tallos por el número de tallos del metro y dividido por el área de siembra