Cuando los científicos construyen un modelo de crecimiento de cultivos, hay dos características principales que intentan capturar: Fenología y Morfología. La morfología es el estudio de la forma. Esto es necesario para ver en qué se convertirá la planta. La fenología estudia el momento del crecimiento, por lo que revela cómo una planta se convierte en lo que es. El modelado se usa para muchos cultivos, pero una planta no ha recibido mucha atención. Un nuevo artículo de Jennifer Hsiao y sus colegas echa un vistazo a modelado de ajo, Allium sativum.
Si está tratando de pensar en modelos para el ajo y no recuerda ninguno, hay una razón por la que es difícil. Jennifer Hsiao dijo: “Hay numerosos modelos de simulación de cultivos disponibles para cultivos básicos y otros cultivos de campo de importancia económica, existen pocos modelos para cultivos especiales como el ajo con importancia cultural y hortícola. Nuestra motivación fue llenar este vacío de conocimiento mediante el desarrollo de un modelo de cultivo completo que se puede utilizar para optimizar la gestión de cultivos, mejorar la fenotípico características y comprender la fisiología de los cultivos, la ecología y la dinámica de los sistemas de cultivos”.
El modelado de cultivos suena como algo que se centraría en la planta en crecimiento. Sin embargo, Hsiao y sus colegas también analizan lo que viene antes. El ajo se cultiva a partir de bulbos. El equipo descubrió que la forma en que almacena esos bulbos puede afectar el crecimiento de las plantas. Hsiao dijo: “Las condiciones de almacenamiento pueden influir en gran medida en varios aspectos del crecimiento y desarrollo posteriores al almacenamiento en el campo del ajo. Vemos que cuando los bulbos se almacenan por más tiempo, se inician más hojas durante el período de almacenamiento y la tasa de aparición de hojas aumenta una vez que se plantan los bulbos. Este desarrollo acelerado puede conducir a una diferencia en el rendimiento, y el resultado final también depende de cuándo se plantaron los bulbos y de las condiciones climáticas en ese momento. Vemos que nuestro modelo puede proporcionar información a los asesores de cultivos y a los productores sobre cómo la duración del almacenamiento y el tiempo de siembra pueden afectar el resultado general del crecimiento y el rendimiento”.
El almacenamiento de bulbos no es un gran problema para los modelos de plantas sin bulbos. Pero, ¿se pueden aplicar las lecciones aprendidas en este documento a otras plantas de bulbo, como las cebollas o los tulipanes? Hsiao dijo: “Nuestro modelo está especializado para simular el crecimiento y desarrollo del cultivo de ajo de cuello duro, pero ciertos aspectos del modelo son transferibles a otros cultivos y plantas dentro o fuera del cultivo. Allium género. Nuestro enfoque de modelado puede ser aplicable a otros cultivos bulbosos como las cebollas y los tulipanes que comparten similitudes con el ajo con una estructura vegetal similar, fisiología poscosecha y requisitos de almacenamiento, y características fenológicas como la hibernación. Si bien vemos que la estructura de nuestro modelo se puede generalizar a varias otras plantas bulbosas, será necesario realizar mediciones y calibraciones específicas adaptadas a cada cultivo”.
El modelo se basa trabajos anteriores sobre el componente fisiológico del crecimiento de los cultivos, por el profesor Soo-Hyung Kim y colegas. Esta investigación se concentró en las respuestas fotosintéticas y de transpiración al flujo de fotones fotosintéticos (PPF), las concentraciones de dióxido de carbono y la temperatura.
El nuevo artículo tiene el potencial de estimular muchas investigaciones futuras. El profesor Kim dijo: "Las direcciones de trabajo futuro relacionadas con nuestro estudio incluyen la extensión y el refinamiento del modelo, centrándose en incorporar respuestas a los factores estresantes ambientales como el agua y los nutrientes, desarrollar estrategias de manejo de cultivos para mejorar la eficiencia en el uso de los recursos e investigar los impactos de los cambios proyectados. en nuestro sistema climático, como la temperatura y las concentraciones de CO2. También vemos oportunidades en la aplicación del modelo para abordar cuestiones que van desde nuevas estrategias de mejoramiento para identificar fenotipos de cultivos específicos del sitio y del clima, proyecciones de rendimiento bajo un clima cambiante y prácticas de gestión eficientes en el uso de recursos para la mitigación climática”.
Un modelo basado en procesos para el desarrollo y crecimiento de hojas en ajo de cuello duro (Allium sativum) es obviamente relevante para los modeladores y mejoradores de cultivos. Sin embargo, como señalan Hsiao y sus colegas, los Allium también son plantas hortícolas populares. Los alliums modelados por computadora aún pueden terminar en jardines de entusiastas aficionados, así como en granjas comerciales.
