Desarrollando el modelo DSSAT-CERES-Millet para la simulación dinámica de la acumulación de proteínas y almidón en granos en mijo de cola de zorro () bajo regímenes de riego y nitrógeno variables
Autores: Zhou, Shiwei; Liu, Zijin; Chen, Fu
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Desarrollando el modelo DSSAT-CERES-Millet para la simulación dinámica de la acumulación de proteínas y almidón en granos en mijo de cola de zorro () bajo regímenes de riego y nitrógeno variables
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Botánica
Palabras clave
Mijo cola de zorro
Almidón
Proteína
Modelo DSSAT-CERES-Mijo
Nitrógeno
Carbohidratos
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 9
Citaciones: Sin citaciones
El mijo cola de zorro, vital en el norte de China, tiene su calidad y sabor influenciados por el almidón y la proteína. Los modelos existentes no simulan la acumulación de estos componentes durante el crecimiento. Para abordar esto, mejoramos el modelo DSSAT-CERES-Millet (denominado DSSAT) integrando dos módulos recién desarrollados: el módulo de simulación de proteínas y el módulo de simulación de almidón. El módulo de simulación de proteínas utiliza un coeficiente de conversión de nitrógeno a proteína para determinar la acumulación de proteínas en los granos en función de la acumulación de nitrógeno en los granos simulada por el modelo DSSAT. En el módulo de simulación de almidón, se calcula el suministro de fuente de carbono (carbohidratos) recibido por los granos de mijo en función de la materia seca simulada en la parte aérea y vegetativa por el modelo DSSAT, y la síntesis de almidón se modela utilizando la ecuación de Michaelis-Menten para convertir carbohidratos en almidón dentro de los granos. El modelo integrado demuestra un buen rendimiento en la simulación de la acumulación de proteínas y almidón en los granos, con valores de NRMSE (error cuadrático medio normalizado) de 3.06-26.22% y 4.06-26.88%, respectivamente. También simula con precisión la acumulación de amilopectina y amiloza en los granos en la madurez, logrando un NRMSE de menos del 14%. El modelo mejorado DSSAT-CERES-Millet puede proporcionar orientación para optimizar el riego y la gestión del nitrógeno para mejorar la calidad de proteínas y almidón de los granos de mijo.
Descripción
El mijo cola de zorro, vital en el norte de China, tiene su calidad y sabor influenciados por el almidón y la proteína. Los modelos existentes no simulan la acumulación de estos componentes durante el crecimiento. Para abordar esto, mejoramos el modelo DSSAT-CERES-Millet (denominado DSSAT) integrando dos módulos recién desarrollados: el módulo de simulación de proteínas y el módulo de simulación de almidón. El módulo de simulación de proteínas utiliza un coeficiente de conversión de nitrógeno a proteína para determinar la acumulación de proteínas en los granos en función de la acumulación de nitrógeno en los granos simulada por el modelo DSSAT. En el módulo de simulación de almidón, se calcula el suministro de fuente de carbono (carbohidratos) recibido por los granos de mijo en función de la materia seca simulada en la parte aérea y vegetativa por el modelo DSSAT, y la síntesis de almidón se modela utilizando la ecuación de Michaelis-Menten para convertir carbohidratos en almidón dentro de los granos. El modelo integrado demuestra un buen rendimiento en la simulación de la acumulación de proteínas y almidón en los granos, con valores de NRMSE (error cuadrático medio normalizado) de 3.06-26.22% y 4.06-26.88%, respectivamente. También simula con precisión la acumulación de amilopectina y amiloza en los granos en la madurez, logrando un NRMSE de menos del 14%. El modelo mejorado DSSAT-CERES-Millet puede proporcionar orientación para optimizar el riego y la gestión del nitrógeno para mejorar la calidad de proteínas y almidón de los granos de mijo.