Incorporating a Chronology Response into the Prediction of Leaf Appearance Rate in Winter Wheat

Abstract

The prediction of leaf appearance rate (LAR) is an important part of many crop simulation models. Most wheat simulations models assume that LAR is affected by temperature and photoperiod. This assumption ignores the fact that seed reserves contribute to a greater LAR of the first two leaves and that the LAR of subsequent leaves decreases as a result of an increase in the distance that each leaf primordium must extend before it appears. The objective of this study was to develop a generalized LAR chronology response function [f(C)] for wheat that takes into account seed reserves and the increasing distance from the meristem to the whorl for later appearing leaves. This chronology response function was then incorporated into an existing LAR model [Wang and Engel (WE) model; Wang and Engel, 1998, Agricultural Systems 58: 1-24]. This function varied from 0 to 1, being equal to 1 for the first two leaves due to seed reserves, and decreasing (taking the form of a power law) for subsequent leaves. Data from a growth chamber (two cultivars) and several field experiments (four cultivars, two years and eight sowing dates) at Lincoln, Nebraska, USA, were used as independent data to test three LAR models (Miglietta model, Miglietta, 1991, Climate Research 1: 145-150; WE model; and modified WE model). Predictions of the main stem Haun stage, both in the growth chamber and in the field, were greatly improved by incorporating f(C) into the Wang and Engel model. The root mean square error for the field data was 1.1, 0.7, and 0.3 leaves for the Miglietta model, the Wang and Engel model, and the modified Wang and Engel model, respectively.

Number of leaves and phenology of rice hybrids simulated by the SimulArroz model

“…Comparing the statistics of the hybrids with those of the IRGA 424 (Table 3 and Figure 1A), it is noticed that the SimulArroz model simulates well the number of leaves, represented by the HS, in the three hybrids. The final leaf number (FLN) in the main culm, which is intrinsically solved (Streck et al, 2003), showed a RMSE of 1.1 leaves, being slightly higher than that reported for wheat (0.55 leaves) (He et al, 2012), using a nonlinear model, thus emphasizing to continue the efforts to improve the simulation of FNL. The other statistics ( Figure 1B) indicate a very good performance in the model for this variable.…”

“…The daily rate of leaf production in the main culm in the SimlArroz model was calculated according to Streck et al (2003):…”

Emissão e expansão foliar em três genótipos de tomateiro (Lycopersicon esculentum Mill.)

“…Como exemplo de parâmetros de desenvolvimento, tem-se a velocidade ou taxa de aparecimento de folhas (TAF), enquanto expansão foliar é um exemplo de parâmetro de crescimento. Integrando-se a TAF no tempo tem-se o número de folhas acumuladas na haste principal (NF), o qual é uma excelente medida de desenvolvimento vegetal (STRECK, 2002;STRECK et al, 2003;XUE, et al, 2004). O NF está relacionado com o surgimento de outros órgãos na planta em várias espécies, como perfilhos em gramíneas (KLEPPER et al, 1982), ramificações laterais em batata (VOS & BIEMOND, 1992), flores femininas e masculinas em melão (STRECK et al, 2005a), diferenciação da espiga em trigo (STRECK et al, 2003) e milho (FORSTHOFER et al, 2004) e inflorescências em tomate (MEIER, 2001).…”

“…Integrando-se a TAF no tempo tem-se o número de folhas acumuladas na haste principal (NF), o qual é uma excelente medida de desenvolvimento vegetal (STRECK, 2002;STRECK et al, 2003;XUE, et al, 2004). O NF está relacionado com o surgimento de outros órgãos na planta em várias espécies, como perfilhos em gramíneas (KLEPPER et al, 1982), ramificações laterais em batata (VOS & BIEMOND, 1992), flores femininas e masculinas em melão (STRECK et al, 2005a), diferenciação da espiga em trigo (STRECK et al, 2003) e milho (FORSTHOFER et al, 2004) e inflorescências em tomate (MEIER, 2001). O NF também está relacionado com a expansão da área foliar, a qual está relacionada com a interceptação de radiação solar, a fotossíntese e o acúmulo de fitomassa (SINCLAIR et al, 2004;STRECK et al, 2005b;DELLAI et al, 2005).…”

Temperatura base para emissão de folhas e nós, filocrono e plastocrono das plantas daninhas papuã e corriola

“…As razões para menores valores de filocrono em papuã quando as plantas cresceram e se desenvolveram nos meses mais quentes (épocas 1 e 2) que quando as plantas cresceram e se desenvolveram nos meses menos quentes (época 3) (Tabela 1) ainda precisam ser elucidadas. Talvez o fotoperíodo possa ter um papel importante nessa resposta, afetando a velocidade de emissão de folhas em papuã, como acontece em trigo (STRECK et al, 2003) e em batata (PAULA et al, 2005). No entanto, para testar esta hipótese há necessidade de um protocolo experimental com maior número de épocas de cultivo.…”