La intercepción de la luz está estrechamente relacionada con la arquitectura del dosel. Se han realizado pocos estudios basados ​​en fotografías de vistas múltiples en un entorno de campo, en particular estudios que vinculan la arquitectura de plantas en 3D con un modelo de radiación para cuantificar la intercepción dinámica de la luz del dosel. En este estudio, Binglin Zhu y colegas arquitectura de planta 3D realista combinada con un modelo de radiación para cuantificar y evaluar el efecto de las diferencias en los patrones de plantación y las orientaciones de las hileras en la intercepción de la luz del dosel.

La arquitectura tridimensional de las plantas de maíz y soja se reconstruyó para cultivos únicos e intercalados en base a imágenes de vista múltiple obtenidas en cinco fechas de crecimiento en el campo. Los autores evaluaron la precisión de la longitud de la hoja calculada, el ancho máximo de la hoja, la altura de la planta y el área de la hoja de acuerdo con los datos medidos. La distribución de la luz dentro del dosel vegetal 3D se calculó con un modelo de radiación 3D. Finalmente, el equipo evaluó la intercepción de la luz del dosel en diferentes orientaciones de fila.

“En este estudio, obtuvimos nubes de puntos del dosel con alta precisión para los cultivos que se cultivan en el campo”, escriben Zhu y sus colegas. “En las primeras etapas de crecimiento, se requerían aproximadamente 15 minutos para capturar de 80 a 120 imágenes de vista múltiple para cada tratamiento y aproximadamente 3.5 horas para reconstruir la arquitectura 3D del dosel objetivo. Para garantizar la precisión de la arquitectura del dosel bajo una oclusión grave a los 62 días después de la emergencia, se necesitaron aproximadamente 30 minutos para capturar de 160 a 200 imágenes de vista múltiple para cada tratamiento y aproximadamente cinco horas para reconstruir la arquitectura del dosel. Se requirieron diez segundos para cada simulación de radiación de cada dosel. Por lo tanto, todavía había una ventaja sustancial en comparación con las mediciones manuales…”

Hubo buena concordancia entre los rasgos fenotípicos medidos y calculados. La distribución de la luz fue más uniforme para el maíz intercalado y más concentrada para el maíz único. En la etapa de formación de estigmas del maíz, el 85 % de la radiación fue interceptada por aproximadamente el 55 % de la región del dosel superior para el maíz y por aproximadamente el 33 % de la región del dosel superior para la soja. No hubo una diferencia significativa en la intercepción de la luz diaria entre las diferentes orientaciones de las hileras para todos los sistemas de cultivo intercalado y de suela. Sin embargo, para el maíz intercalado, las orientaciones cercanas de este a oeste mostraron aproximadamente un 19 % más de intercepción de luz diaria que las orientaciones cercanas de sur a norte. Para la soja intercalada, la intercepción de luz diaria mostró la tendencia opuesta. Fue aproximadamente un 49 % más alto para las orientaciones cercanas al sur-norte que para las orientaciones cercanas al este-oeste.

“Podemos cuantificar el efecto de sombreado de los cultivos en la zona del dosel de malezas y explicar la inhibición del crecimiento de malezas por sombra con el método propuesto en este documento. Esto nos permitirá comprender mejor la competencia por la luz en un entorno de campo y alterar la orientación de las hileras de los cultivos para suprimir las malas hierbas de una manera respetuosa con el medio ambiente”.