CBL - Campus del Baix Llobregat

Projecte llegit

Títol: Modelització basada en l'individu de poblacions de xereix (Setaria spp.) en camps de cultiu

Estudiant que ha llegit aquest projecte:

Tutor/a o Cotutor/a: MAS SERRA, MAITE

Departament: DEAB

Títol: Modelització basada en l'individu de poblacions de xereix (Setaria spp.) en camps de cultiu

Data inici oferta: 02-05-2024      Data finalització oferta: 02-01-2025

Estudis d'assignació del projecte:
    GR ENG SIS BIOLÒGICS
    GR ENG SIS BIOLÒG 23

Lloc de realització:
EEABB

Segon tutor/a (UPC): GINOVART GISBERT, MARTA

Paraules clau:
Modelització, Xereix, Blat de moro, NetLogo, Simulació

Descripció del contingut i pla d'activitats:
L'estudi de com gestionar les dinàmiques de les poblacions de males herbes en els camps de cultius, sotmeses a diferents tipus de maneig, és complex i difícil d'abordar utilitzant únicament experiments de laboratori o enfocaments basats en l'experimentació en el camp. La simulació i els models matemàtics poden ser eines efectives per a representar i ajudar a comprendre aquestes dinàmiques poblacionals. Actualment es poden trobar en la literatura diversos models per estudiar poblacions de males herbes en diferents cultius sotmeses, o no, als tractaments herbicides per al seu control.
El propòsit del treball es fer un model computacional per a poder investigar sobre el desenvolupament i gestió de la mala herba xereix (Setaria spp.) en camps de cultiu de blat de moro.
En primer lloc es farà una cerca bibliogràfica sobre les plantes d'aquest gènere en llibres i revistes especialitzades en botànica i en ecologia de poblacions vegetals, i específicament de plantes arvenses, per a identificar els trets fonamentals en el seu creixement, reproducció, i dispersió en l'espai i en el temps, així com la naturalesa de la interacció amb els cultius. Es dissenyarà un model computacional, un model basat en l'individu, per a representar les diferents etapes o fases del seu cicle (llavor, plàntula, planta en estat vegetatiu, planta en fase reproductora,..) i la dinàmica temporal de la població. També es consideraran els efectes de la competència intraespecífica que poden aparèixer en la població a través de l'ocupació de l'espai. S'implementarà aquest model computacional en l'entorn de programació multiagent d'accés obert NetLogo, per a obtenir un primer simulador per al desenvolupament del xereix en un determinat ambient. Es realitzaran anàlisis de sensibilitat unifactorials per valorar com es relacionen els canvis en diversos paràmetres del model amb les variables de sortida de les simulacions. Aquest model computacional pel xereix s'inserirà en un sistema de cultiu representat per blat de moro per a poder avaluar les possibles interaccions interespecífiques que s'estableixen, i que condicionen les dues poblacions. Per representar el control químic a que, en molts camps de blat de moro, es sotmeten les males herbes, s'incorporarà en aquest model computacional l'efecte de l'aplicació d'herbicida de contacte en fase de post-emergència del cultiu sobre les poblacions de xereix.
Aquest primer simulador desenvolupat es preveu que pugui ser utilitzat en el marc d'un projecte d'investigació PID2022'136920OR'C43 ("Evaluación de la aptitud biológica de poblaciones de Setaria adhaerens y Digitaria sanguinalis resistentes a herbicidas y modelización de los cambios poblacionales)", en el qual es portaran a terme experiments de laboratori i de camp, de manera que els resultats simulats podran ser comparats amb els resultats experimentals obtinguts.

Overview (resum en anglès): This work focuses on the development of an individual-based model (IbM) implemented in the NetLogo programming environment to simulate the population dynamics of Setaria spp., a problematic weed in corn (Zea mays) fields. The developed model allows for the exploration of intraspecific interactions (among individuals of Setaria spp.) and interspecific interactions (between individuals of Setaria spp. and corn), as well as the effects of herbicide application. The results obtained demonstrate the model's ability to represent population dynamics in different simulation scenarios, highlighting the influence of herbicide resistance and providing an initial simulator for further investigation into the development at the plant level of Setaria spp. and its integration into a crop environment, facilitating virtual experimentation to test future improvements in weed management.
This project contributes to the knowledge of the ecology of Setaria spp. and offers a practical tool for agricultural management, particularly in addressing the issue of weed resistance to herbicides.

© CBLTIC Campus del Baix Llobregat - UPC