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El ballica perenne se usa comúnmente como pasto y heno en la producción de ovejas, leche y carne. El modelado puede ayudar a los agricultores a saber cuándo es el mejor momento para cosechar y/o pastorear para maximizar la digestibilidad, el rendimiento y la regeneración anual. Estas propiedades dependen de la etapa de desarrollo durante la extracción de biomasa, que está regulada por las condiciones climáticas y la variación genética.

Los modelos informáticos pueden ayudarnos a comprender y predecir la fenología de las gramíneas perennes para una gestión óptima.

Simon Rouet, estudiante de doctorado en agronomía del Instituto Nacional de Agricultura, Alimentación y Medio Ambiente (INRAE) de Francia, y los coautores presentan un modelo de planta funcional-estructural que representa el desarrollo de pastos perennes en un nuevo artículo publicado en en silico Planta. El modelo L-GrassF es una extensión del modelo L-Grass existente.

El nuevo modelo tiene en cuenta las interacciones entre el desarrollo reproductivo y vegetativo de cada macollo individual y no solo el desarrollo vegetativo. La etapa vegetativa del ballica perenne se caracteriza por la aparición y elongación de las hojas y el macollamiento. El desarrollo reproductivo se produce después de dos fases de inducción floral, lo que desencadena la transición floral del ápice y, finalmente, la producción de entrenudos y espigas y el estímulo de brotes individuales. Una de las características clave de la gestión de los pastizales es la poda frecuente, que también se incluye en el modelo.

Los autores evaluaron el modelo utilizando un conjunto de datos que describen la fecha de cosecha de 7 variedades de ballica perenne para 6 ubicaciones durante 14 años. Los datos meteorológicos para estas ubicaciones y años también se incorporaron al modelo. A partir de las interacciones entre el desarrollo vegetativo y reproductivo, L-GrassF pudo simular con precisión la fecha de cosecha de los cultivares.

“Modelar explícitamente los efectos de la temperatura y el fotoperíodo es crucial para tener en cuenta los efectos del cambio climático en la fenología de las gramíneas perennes. De hecho, se prevén combinaciones originales de estas variables climáticas que potencialmente invalidan los métodos empíricos de pronóstico actuales”, explica Rouet.

Los autores realizaron un análisis de sensibilidad para determinar qué parámetros controlaban más la fecha del descabezado. Estos fueron la tasa de emergencia y elongación de las hojas durante las fases vegetativa y reproductiva junto con la tasa de inducción secundaria.

Debido a que el crecimiento vegetativo del macollamiento cesa en el momento de la cosecha, incluir el desarrollo reproductivo en el modelo permitió a los autores estimar el área foliar cosechable a lo largo de la temporada para múltiples cultivares y en diferentes precipitaciones y temperaturas estacionales.

Rouet concluye: «Además de los usos potenciales de L-GrassF para predecir los impactos del cambio climático, la consideración del modelo de la morfogénesis de plantas individuales y el macollamiento allana el camino para comprender la dinámica estacional de las poblaciones de macollamiento en los pastizales y evaluar su durabilidad».

LEER EL ARTÍCULO:

Simon Rouet, Jean-Louis Durand, Denis Leclercq, Marie-Hélène Bernicot, Didier Combes, Abraham Escobar-Gutierrez, Romain Barillot, L-GrassF: un modelo funcional-estructural y fenológico de Lolium perenne que integra la morfogénesis vegetal y el desarrollo reproductivo,plantas in silico2022;, diac012, https://doi.org/10.1093/insilicoplants/diac012

El código de L-GrassF está disponible gratuitamente en https://github.com/openalea-incubator/lgrass y se publica bajo una licencia CecILL-C. El archivo del código utilizado para generar los presentes resultados está disponible en 10.5281/zenodo.5116065.

El post Modelado de la fenología de las gramíneas perennes apareció por primera vez en Botany One.

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