El raigrás perenne se usa ampliamente para pasto y heno en la producción de ovejas, leche y carne. El modelado puede ayudar a guiar a los agricultores cuando es el mejor momento para cosechar y/o permitir el pastoreo para maximizar la digestibilidad, el rendimiento y la regeneración anual. Estas características dependen de la etapa de desarrollo durante la remoción de biomasa, la cual está regulada por las condiciones climáticas y la variación genética.
El modelado por computadora puede ayudarnos a comprender y predecir la fenología de las gramíneas perennes para un manejo óptimo.
Simon Rouet, estudiante de doctorado en agronomía en el Instituto Nacional Francés de Agricultura, Alimentación y Medio Ambiente (INRAE), y coautores presentar un modelo vegetal funcional-estructural que represente el desarrollo de las gramíneas perennes en un nuevo artículo publicado en in silico Plantas. El modelo L-GrassF es una extensión del modelo existente L-hierba.
El nuevo modelo incluye las interacciones entre el desarrollo reproductivo y vegetativo de cada macollo individual, en lugar de solo el desarrollo vegetativo. La etapa vegetativa del ballica perenne está marcada por la aparición y elongación de las hojas y el macollamiento. El desarrollo reproductivo ocurre después de dos fases de inducción floral, que desencadenan la transición floral del ápice y, en última instancia, la producción de entrenudos y espigas, y el despunte de los macollos individuales. Una de las principales características del manejo de los pastizales es su corte frecuente, que también se incluyó en el modelo.
Los autores evaluaron el modelo utilizando un conjunto de datos que describe la fecha de inicio de 7 cultivares de ballica perenne para 6 ubicaciones durante 14 años. Los datos meteorológicos para esos lugares 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 espiga de los cultivares.
“Modelar explícitamente los efectos de la temperatura y el fotoperíodo es crucial para considerar los efectos del cambio climático en la fenología de los pastos perennes. De hecho, se prevén combinaciones originales de estas variables climáticas, lo que podría invalidar los actuales métodos empíricos de predicción”, explica Rouet.
Los autores realizaron un análisis de sensibilidad para determinar qué parámetros controlaban más la fecha de descabezado. Estos fueron la tasa de aparición y elongación de las hojas durante las fases vegetativa y reproductiva, junto con la tasa de inducción secundaria.
Debido a que el crecimiento vegetativo de los macollos se detiene en el momento del descabezado, 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 bajo diferentes precipitaciones y temperaturas estacionales.
Rouet concluye: “Además de los usos potenciales de L-GrassF para predecir los efectos del cambio climático, la consideración de la morfogénesis y el amacollamiento de los macollos individuales por parte del modelo allana el camino para comprender la dinámica estacional de la población de macollos en los pastizales y evaluar su perenneidad.”
LEE 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, in silico Plants, 2022;, diac012, https://doi.org/10.1093/insilicoplants/diac012
El código de L-GrassF está disponible gratuitamente en https://github.com/openalea-incubator/lgrass, y lanzado bajo una licencia CecILL-C. El archivo del código utilizado para generar los presentes resultados está disponible en 10.5281 / zenodo.5116065.
