Quando os produtores de uva procuram otimizar o rendimento e a qualidade de suas colheitas, o estrutura da copa é um fator determinante chave. Os sistemas de condução para videiras produzem arquiteturas de copa que podem ser personalizadas para diferentes condições de crescimento. A modelagem dos efeitos nas trocas gasosas dessas estruturas do dossel envolve o uso de dados no nível da folha, mas levando em consideração as heterogeneidades existentes em todo o dossel. A modelagem anterior negligenciou amplamente essas variações.

Em recente artigo publicado em Annals of Botany, Jorge A. Prieto e colegas desenvolveram um modelo de planta funcional-estrutural que amplia os processos desde o nível da folha até o nível da copa inteira a fim de avaliar como a estrutura do dossel afeta as trocas gasosas. Os pesquisadores combinaram um modelo de arquitetura de dossel 3D, um modelo de interceptação de luz e um modelo responsável pela fotossíntese e condutância estomática que integra a variação relacionada à luz na distribuição de nitrogênio no dossel. Eles então testaram o modelo usando plantas com diferentes sistemas de treinamento cultivados em câmaras, avaliando a troca gasosa de toda a planta.

A capacidade deste modelo de levar em conta uma distribuição não uniforme de luz e nitrogênio foliar em todo o dossel permitiu prever com segurança as trocas gasosas diárias gerais em diferentes arquiteturas de dossel com um baixo nível de erro. Os modelos que consideram apenas a capacidade fotossintética máxima para todas as folhas superestimaram a troca líquida de dióxido de carbono em quase um terço. Embora não seja incomum, extrapolar os dados de folhas individuais para todo o dossel pode ser muito enganoso. “Modelos funcionais-estruturais de plantas estão sendo cada vez mais usados ​​para entender as interações complexas entre a arquitetura da planta e os processos fisiológicos em muitas espécies em diferentes escalas”, escrevem os autores. Eles observam que “um dos principais desafios ao trabalhar com modelos em escala de planta é sua validação com dados de campo independentes, especialmente para frutas perenes. No entanto, muito poucas tentativas foram realizadas para validar os modelos de troca de gás em escala de fábrica”.

Certas suposições foram feitas para simplificar o modelo, incluindo temperatura uniforme do ar, umidade relativa, velocidade do vento e níveis de dióxido de carbono dentro do dossel. A etapa de tempo do modelo também foi definida em uma hora para manter os tempos de cálculo administráveis, embora isso signifique que mudanças muito rápidas, como manchas solares, não foram contabilizadas. Em alguns casos, como a variabilidade do vento dentro do dossel, mais dados são necessários antes que esses fatores possam ser modelados de forma realista. “Esses estudos abrem caminho para avaliar em todo o dossel as possibilidades de adaptação do manejo do vinhedo às restrições ambientais, como déficit hídrico ou alta temperatura, que geralmente são observadas em muitas regiões vitícolas em todo o mundo”, escrevem os autores.