Comprendre comment les arbres allouent les ressources à la canopée et à la formation des fruits est fondamental pour la gestion des vergers. Les arbres de macadamia sont à feuilles persistantes, peuvent atteindre jusqu'à 19 m de haut et 13 m de large et produire des fruits pendant 40 à 60 ans. Sept espèces sont originaires d'Australie, dont deux sont produites commercialement principalement en Australie, en Afrique du Sud, au Kenya et aux États-Unis (surtout à Hawaï).

Docteurs Inigo Auzmendi et Jim Hanan à l'Université du Queensland proposer un nouveau modèle appelé Autonomous Units Carbon Allocation Model (AUCAM) pour simuler le processus dynamique d'allocation du carbone des arbres de macadamia. Les chercheurs ont révélé à quel point la croissance des feuilles et des fruits différait dans les zones intérieures et extérieures de la canopée en simulant la croissance des arbres en 3D. Les scientifiques ont précédemment publié modèle de croissance des plantes d'avocats qui a prédit le moment du développement du stade de transition puits-source des feuilles.

Auzmendi et Hanan ont utilisé un modèle de plante fonctionnel-structurel dans le libre accès Logiciel L-studio. Le modèle est basé sur le système en L car il capture l'architecture de l'usine dans une chaîne de modules ou une chaîne en L. L'architecture arborescente était basée sur une Macadamia intégrifolia arbre planté en 2004 dans un verger de Beerwah (QLD, Australie).

Macadamia à coque lisse, Macademia intégrifolia. La source: Forêt et Kim Starr / WikimediaCommons.

Le modèle a simulé le rayonnement photosynthétiquement actif (PAR) quotidien et l'assimilation nette de carbone pour chaque feuille et estimé la croissance potentielle pour chaque organe (par exemple, surface foliaire, pousses, fruits). L'architecture de la plante a été divisée en unités autonomes en termes d'allocation de carbone car sans autonomie, unités se développant à partir du tronc principal, des branches et des rameaux. La croissance des fruits a été basée sur des observations sur le terrain.

Visualisation du processus de simulation du carbone dans AUCAM montrant : l'offre et la demande de carbone pour chaque feuille et fruit ; accumulation de l'offre et de la demande de carbone sur chaque entrenœud ; et le calcul du rapport offre/demande dans l'entre-nœud basal, ainsi que la transmission du rapport à l'ensemble de l'unité autonome. Source Auzmendi et Hanan, 2020.

Auzmendi et Hanan ont trouvé une grande variabilité de rendement entre les zones extérieures et intérieures de la canopée lorsque les rameaux étaient considérés comme une unité autonome. Les feuilles à l'intérieur de la canopée n'ont pas eu une grande influence sur l'apport de carbone des arbres. L'approvisionnement en carbone lui-même a varié au cours de la saison, principalement en raison des fluctuations de la lumière interceptée. Le rythme de croissance des fruits a été lent en début de saison et s'est de nouveau ralenti après le débourrement secondaire.

Les scientifiques expliquent que "lorsque les pousses commencent à pousser, les nouvelles feuilles entrent en compétition avec les fruits pour les ressources en carbone et leur ombre réduit l'intensité lumineuse atteignant les feuilles plus âgées, réduisant ainsi davantage la taille et, par conséquent, le puits potentiel que ces fruits pourraient avoir à l'avenir". .

Ils concluent que « nos simulations mettent en évidence l'importance des temps spécifiques de compétition entre le fruit et la croissance végétative, comme cela a déjà été observé chez macadamia avec le temps de taille et de croissance du fruit ».

L'exploitation d'un verger de 312 arbres par hectare coûte environ 3,000 3,500 $ à XNUMX XNUMX $ par hectare par année et la récolte, le décorticage, le séchage et le stockage coûtent entre 1,000 1,500 et XNUMX XNUMX dollars supplémentaires par hectare. Comme Macademia intégrifolia est une espèce vulnérable en Australie, Le modèle d'Auzmendi et Hanan peut aider à la fois les producteurs commerciaux et peut également éclairer la planification de la conservation.