ADEL-maize: an L-system based model for the integration of growth processes from the organ to the canopy. Application to regulation of morphogenesis by light availability

Abstract - ADEL-maize is a crop simulation model, whose specific feature is to consider the canopy as a set of individual plants. It combines a 3D model of maize development with physical models computing the microclimate on the 3D structure. Processes within the plant are described at the level of individual organs. We complemented the previous version of ADEL that simulated development as a function of temperature, with a module for the regulation of growth by dry matter availability. Dry matter production is based on the concept of light-use efficiency and allocation is a function of the sink strength of each organ, calculated according to organ size and temperature. Validation against independent data sets demonstrates the ability of the model to simulate the effects of density on leaf development and, to a lesser extent, on stem development. Finally, we present and discuss some simulations of the development of variability between plants. (© Inra/Elsevier, Paris.)

Résumé - ADEL-maïs : un modèle fondé sur l'approche L-système pour l'intégration organe - plante - peuplement. Application à la régulation de la morphogenèse par la ressource lumineuse. ADEL-maïs est un modèle de fonctionnement de culture dans lequel le couvert est considéré comme une population de plantes en interaction. Il couple un modèle 3D de développement du maïs avec des modèles de microclimat sur maquettes tridimensionnelles. Le fonctionnement de la plante est décrit à l'échelle de l'organe. La version précédente d'ADEL, simulant le développement en fonction de la température, est ici complétée par un module de gestion des régulations trophiques. La production de matière sèche est calculée pour chaque plante, en utilisant le concept d'efficience d'utilisation de la lumière. L'allocation considère les forces de puits de chaque organe, évaluées suivant leur taille et leur température. La comparaison avec des résultats indépendants démontre la capacité du modèle à simuler les effets de la densité sur le développement des feuilles et, dans une moindre mesure, sur le développement de la tige. Nous présentons et discutons quelques simulations montrant le développement de la variabilité entre plantes. (© Inra/Elsevier, Paris.)