Die Verzweigung ist ein wichtiger morphogenetischer Prozess, der an der Anpassung von Pflanzen an die Umwelt beteiligt ist. Bei Gräsern wird die Bestockung in drei Phasen unterteilt: Bestockungsaufgang, Beendigung der Bestockung und Bestockungsrückgang. Das Verständnis und die Vorhersage des Bestockungsprozesses ist eine große Herausforderung für eine bessere Kontrolle der Getreideerträge. Zimmermann et al. Präsentieren und bewerten Sie WALTer, ein individuenbasiertes Weizenmodell, das auf einfachen selbstadaptiven Regeln zur Vorhersage der Bestockungsdynamik bei unterschiedlichen Aussaatdichten basiert.

WALTer simuliert die dreidimensionale (3-D) Entwicklung der Luftarchitektur von Winterweizen. Die Bestockung wurde unter Verwendung von zwei Haupthypothesen modelliert: (H1) eine Pflanze hört auf, neue Bestockungen zu initiieren, wenn ein kritischer Grünflächenindex (GAI_c) erreicht ist, und (H2) die Regression einer Pinne erfolgt, wenn ihr Lichteinfall unter einem Schwellenwert liegt (PAR_t). Die Entwicklung vegetativer Organe folgt aus der Literatur adaptierten Beschreibungsregeln. Eine Sensitivitätsanalyse wurde durchgeführt, um den Einfluss jedes Parameters auf die Bestockung und die GAI-Dynamik zu bewerten. WALTer wurde parametrisiert und anhand eines ersten Datensatzes bewertet, der eine umfassende Beschreibung der GAI-Dynamik liefert, und eines weiteren Datensatzes, der die Bestockungsdynamik unter einer Vielzahl von Aussaatdichten beschreibt.

Unter Verwendung einfacher Regeln und einer kleinen Anzahl von Parametern simulierte WALTer effizient die Bestockungsdynamik von Weizen, die bei unterschiedlichen Dichten in experimentellen Daten beobachtet wurde. Diese Ergebnisse zeigen, dass die Definition eines kritischen GAI und eines PAR-Schwellenwerts ein relevanter Weg ist, um das Aufhören der Bestockung bzw. die Bestockungsregression im Wettbewerb um Licht darzustellen.