L'interception de la lumière est étroitement liée à l'architecture de la canopée. Peu d'études basées sur la photographie multi-vues ont été menées dans un environnement de terrain, en particulier des études qui relient l'architecture végétale 3D à un modèle de rayonnement pour quantifier l'interception dynamique de la lumière de la canopée. Dans cette étude, Binglin Zhu et ses collègues architecture de plante 3D réaliste combinée avec un modèle de rayonnement quantifier et évaluer l'effet des différences dans les schémas de plantation et les orientations des rangs sur l'interception de la lumière du couvert.

L'architecture tridimensionnelle des plants de maïs et de soja a été reconstruite pour les cultures pures et les cultures intercalaires à partir d'images multi-vues obtenues à cinq dates de croissance au champ. Les auteurs ont évalué la précision de la longueur des feuilles calculée, de la largeur maximale des feuilles, de la hauteur de la plante et de la surface foliaire en fonction des données mesurées. La distribution de la lumière dans le couvert végétal 3D a été calculée avec un modèle de rayonnement 3D. Enfin, l'équipe a évalué l'interception de la lumière de la canopée dans différentes orientations de rangée.

"Dans cette étude, nous avons obtenu des nuages ​​de points de canopée avec une grande précision pour les cultures cultivées sur le terrain", écrivent Zhu et ses collègues. « Aux premiers stades de la croissance, il fallait environ 15 minutes pour capturer 80 à 120 images multivues pour chaque traitement et environ 3.5 heures pour reconstruire l'architecture 3D de la canopée ciblée. Pour garantir la précision de l'architecture de la canopée sous occlusion grave à 62 jours après l'émergence, il a fallu environ 30 minutes pour capturer 160 à 200 images multi-vues pour chaque traitement et environ cinq heures pour reconstruire l'architecture de la canopée. Dix secondes ont été nécessaires pour chaque simulation de rayonnement de chaque couvert. Il y avait donc encore un avantage substantiel par rapport à celui des mesures manuelles… »

Il y avait un bon accord entre les traits phénotypiques mesurés et calculés. La répartition de la lumière était plus homogène pour le maïs intercalaire et plus concentrée pour le maïs sole. Au stade de la formation des soies du maïs, 85 % du rayonnement ont été interceptés par environ 55 % de la région supérieure de la canopée pour le maïs et par environ 33 % de la région supérieure de la canopée pour le soja. Il n'y avait pas de différence significative dans l'interception quotidienne de la lumière entre les différentes orientations des rangées pour l'ensemble des systèmes de culture intercalaire et de sole. Cependant, pour le maïs en culture intercalaire, les orientations proches de l'est-ouest ont montré une interception de lumière quotidienne environ 19 % plus élevée que les orientations proches du sud-nord. Pour le soja en culture intercalaire, l'interception quotidienne de la lumière a montré la tendance inverse. Il était environ 49 % plus élevé pour les orientations proches sud-nord que pour les orientations proches est-ouest.

«Nous pouvons quantifier l'effet d'ombrage des cultures sur la zone de canopée des mauvaises herbes et expliquer l'inhibition de l'ombrage de la croissance des mauvaises herbes avec la méthode proposée dans cet article. Cela nous permettra de mieux comprendre la concurrence pour la lumière dans un environnement de champ et de modifier l'orientation des rangs des cultures pour supprimer les mauvaises herbes d'une manière respectueuse de l'environnement. »