Mejorar la simulación de la interceptación de radiación y distribución del sistema de cultivo intercalado de franjas al considerar la transmisión geométrica de la luz
Autores: Dong, Liming; Lu, Yuchao; Lei, Guoqing; Huang, Jiesheng; Zeng, Wenzhi
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Mejorar la simulación de la interceptación de radiación y distribución del sistema de cultivo intercalado de franjas al considerar la transmisión geométrica de la luz
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Agronomía y Ciencia de los Cultivos
Palabras clave
Asociación de cultivos
Intercepción de radiación
Modelo DRT
Energía solar
Precisión de la simulación
Radiación fotosintéticamente activa
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 36
Citaciones: Sin citaciones
El modelo de intercepción de radiación en cultivos asociados es una herramienta prometedora para cuantificar la utilización de energía solar en el sistema de cultivo asociado. Sin embargo, se han propuesto pocos modelos que puedan simular de manera precisa y sencilla la intercepción de radiación en cultivos asociados. Este estudio propuso un nuevo modelo estadístico (modelo DRT), que permite la simulación de la distribución diaria de radiación considerando la transmisión geométrica de la luz en el sistema de cultivo asociado. Para evaluar el rendimiento del modelo, se simuló la intercepción y distribución de radiación en dos experimentos de cultivo asociado de franjas de trigo/maíz (A y B) con el modelo DRT y otros dos modelos estadísticos, incluido el modelo de dosel homogéneo horizontal (modelo HHC) y el modelo Gou Fang (modelo GF). El Experimento A se realizó en diferentes configuraciones de cultivo asociado, mientras que el Experimento B se realizó en suelos con diferentes niveles de salinidad. En ambos experimentos, el modelo HHC mostró el peor rendimiento (0.120 < RMSE < 0.172), mientras que el modelo DRT obtuvo una mayor precisión de simulación en la fracción de intercepción de radiación fotosintéticamente activa (PAR), con un RMSE menor en 0.008-0.022 y 0.022-0.125 que los modelos GF y HHC, respectivamente. Especialmente, el modelo DRT mostró una mayor estabilidad que los otros dos modelos bajo estrés de salinidad del suelo, con un R mayor en 0.129-0.354 y un RMSE menor en 0.011-0.094. Además, el modelo DRT demostró una simulación relativamente ideal de la distribución diaria de radiación en el Experimento A (0.840 < R < 0.893, 0.105 < RMSE < 0.140) y en el Experimento B (0.683 < R < 0.772, 0.111 < RMSE < 0.143), especialmente cuando se formó un dosel continuo durante las etapas posteriores del crecimiento del cultivo. Estos resultados indican la superioridad del modelo DRT y podrían mejorar nuestra comprensión de la utilización de la radiación en el sistema de cultivo asociado.
Descripción
El modelo de intercepción de radiación en cultivos asociados es una herramienta prometedora para cuantificar la utilización de energía solar en el sistema de cultivo asociado. Sin embargo, se han propuesto pocos modelos que puedan simular de manera precisa y sencilla la intercepción de radiación en cultivos asociados. Este estudio propuso un nuevo modelo estadístico (modelo DRT), que permite la simulación de la distribución diaria de radiación considerando la transmisión geométrica de la luz en el sistema de cultivo asociado. Para evaluar el rendimiento del modelo, se simuló la intercepción y distribución de radiación en dos experimentos de cultivo asociado de franjas de trigo/maíz (A y B) con el modelo DRT y otros dos modelos estadísticos, incluido el modelo de dosel homogéneo horizontal (modelo HHC) y el modelo Gou Fang (modelo GF). El Experimento A se realizó en diferentes configuraciones de cultivo asociado, mientras que el Experimento B se realizó en suelos con diferentes niveles de salinidad. En ambos experimentos, el modelo HHC mostró el peor rendimiento (0.120 < RMSE < 0.172), mientras que el modelo DRT obtuvo una mayor precisión de simulación en la fracción de intercepción de radiación fotosintéticamente activa (PAR), con un RMSE menor en 0.008-0.022 y 0.022-0.125 que los modelos GF y HHC, respectivamente. Especialmente, el modelo DRT mostró una mayor estabilidad que los otros dos modelos bajo estrés de salinidad del suelo, con un R mayor en 0.129-0.354 y un RMSE menor en 0.011-0.094. Además, el modelo DRT demostró una simulación relativamente ideal de la distribución diaria de radiación en el Experimento A (0.840 < R < 0.893, 0.105 < RMSE < 0.140) y en el Experimento B (0.683 < R < 0.772, 0.111 < RMSE < 0.143), especialmente cuando se formó un dosel continuo durante las etapas posteriores del crecimiento del cultivo. Estos resultados indican la superioridad del modelo DRT y podrían mejorar nuestra comprensión de la utilización de la radiación en el sistema de cultivo asociado.