Predicting growth and development of the pineapple cultivar ‘MD-2’ with the DSSAT Aloha Pineapple Model

Abstract

Introduction – The Cropping Systems Model Aloha-Pineapple is a computer model that simulates pineapple growth and development and predicts final yield. The unique physiological characteristics of the cultivar ‘MD-2’ were added to the model to be more representative of the current and more common cultivars. The model has the potential to interpret fundamental processes related to crop response to environmental conditions in terms of growth and productivity. Materials and methods – Experimental data from ‘MD-2’ plants were used. The plants were grown in three environments in Costa Rica differing in temperature and solar radiation, using managed and standard agribusiness practices. Soil water and nutrients were considered non-limiting factors for growth and were uniformly controlled. Model evaluation was conducted for the prediction of phenological stage of physiological maturity using actual data from production fields of a Costa Rican pineapple ex- port company. Results and discussion – The model was improved by adding and enhancing the simulation of five vegetative and six reproductive phenological stages. Model evaluation was satisfactory based on the statistical analysis for all experiments that were conducted. Conclusion – The modeling approach allows to simulate diagnostic agronomic indicators that can assess the effect of the environment and their interaction with agronomic management on growth and development, to predict the productivity of pineapple, and to predict the harvest date for both naturally flowering fruit and for forcing.

Introduccion - El modelo de sistemas de cultivo Aloha-Pineapple es un modelo informático que simula el crecimiento y desarrollo de la piña y predice su rendimiento final. Las características fisiológicas únicas del cultivar 'MD-2' se añadieron al modelo para que fuera más representativo de los cultivares actuales y más comunes. El modelo tiene el potencial de interpretar procesos fundamentales relacionados con la respuesta del cultivo a las condiciones ambientales en términos de crecimiento y productividad. Materiales y métodos - Se utilizaron datos experimentales de plantas 'MD-2'. Las plantas fueron cultivadas en tres ambientes en Costa Rica que difieren en temperatura y radiación solar, utilizando prácticas agroindustriales manejadas y estándar. El agua del suelo y los nutrientes se consideraron factores no limitantes para el crecimiento y se controlaron uniformemente. La evaluación del modelo se realizó para la predicción del estado fenológico de madurez fisiológica utilizando datos reales de campos de producción de una empresa exportadora de piña costarricense. Resultados y discusión - El modelo se mejoró añadiendo y mejorando la simulación de cinco estadios fenológicos vegetativos y seis reproductivos. La evaluación del modelo fue satisfactoria en base al análisis estadístico para todos los experimentos realizados. Conclusión - El enfoque de modelación permite simular indicadores agronómicos de diagnóstico que pueden evaluar el efecto del ambiente y su interacción con el manejo agronómico sobre el crecimiento y desarrollo, predecir la productividad de la piña, y predecir la fecha de cosecha tanto para la fruta de floración natural como para la forzada.