Agronomie 19 (1999) 281-294
DOI: 10.1051/agro:19990308

Do changes in the azimuthal distribution of maize leaves over time affect canopy light absorption?

Jean-Louis Drouet^a, Bruno Moulia^b and Raymond Bonhomme<sup>a

a</sup>  Unité de recherche en bioclimatologie, Inra, 78850 Thiverval-Grignon, France
^b  Station d'écophysiologie des plantes fourragères, Inra, 86600 Lusignan, France

Abstract - In maize canopies, when modelling the architecture and light regime one usually assumes leaf azimuths are distributed uniformly. Once we had demonstrated azimuthal re-orientation of maize leaves during the vegetative phase, we tested the weight of this hypothesis on the light absorbed daily by the canopy. We thus modelled the three-dimensional (3D) geometry of maize canopies with various plant densities and at different developmental stages using plant digitizing under field conditions. We simulated radiative transfer using a volume-based approach within actual and hypothetical canopies, obtained by simply rearranging leaf azimuths. Simulations indicated that changes to horizontal heterogeneity have little effect on daily light absorption efficiency. It is concluded that changes in leaf azimuths do not have to be taken into account in crop-functioning models. (© Inra/Elsevier, Paris.)

Résumé - Les variations au cours du temps de la répartition spatiale des feuilles de maïs influencent-elles l'absorption du rayonnement par le couvert ? Pour les couverts de maïs, les modèles d'architecture des plantes et de transferts radiatifs utilisent classiquement l'hypothèse d'une répartition aléatoire des feuilles en azimut. Ayant précédemment mis en évidence des ré-orientations azimutales des feuilles de maïs au cours de la phase végétative, nous avons testé le poids de cette hypothèse sur l'absorption journalière de lumière par le couvert. Pour cela, nous avons modélisé la géométrie en trois dimensions (3D) de couverts de maïs de densités et de stades phénologiques différents à partir de digitalisations de plantes au champ. Nous avons ensuite simulé les échanges radiatifs à l'aide d'un modèle volumique dans les couverts observés et dans des couverts hypothétiques obtenus en modifiant uniquement les azimuts foliaires. Les simulations indiquent que les variations d'hétérogénéité horizontale ont peu d'influence sur l'efficience journalière d'absorption de la lumière. Il n'est donc pas nécessaire de prendre en compte les variations d'azimuts foliaires dans les modèles de fonctionnement des cultures. (© Inra/Elsevier, Paris.)

Key words: leaf azimuth / leaf re-orientation / light absorption / simulation / maize

Mots clés : azimut foliaire / ré-orientation foliaire / absorption du rayonnement / simulation / maïs