A meta-analysis of crop response patterns to nitrogen limitation for improved model representation
Notice bibliographique
Résumé
The representation of carbon-nitrogen (N) interactions in global models of the natural or managed land surface remains an important knowledge gap. To improve global process-based models we require a better understanding of how N limitation affects photosynthesis and plant growth. Here we present the findings of a meta-analysis to quantitatively assess the impact of N limitation on source (photosynthate production) versus sink (photosynthate use) activity, based on 77 highly controlled experimental N availability studies on 11 crop species. Using meta-regressions, we find that it can be insufficient to represent N limitation in models merely as inhibiting carbon assimilation, because in crops complete N limitation more strongly influences leaf area expansion (-50%) than photosynthesis (-34%), while leaf starch is accumulating (+83%). Our analysis thus offers support for the hypothesis of sink limitation of photosynthesis and encourages the exploration of more sink-driven crop modelling approaches. We also show that leaf N concentration changes with N availability and that the allocation of N to Rubisco is reduced more strongly compared to other photosynthetic proteins at low N availability. Furthermore, our results suggest that different crop species show generally similar response patterns to N limitation, with the exception of leguminous crops, which respond differently. Our meta-analysis offers lessons for the improved depiction of N limitation in global terrestrial ecosystem models, as well as highlights knowledge gaps that need to be filled by future experimental studies on crop N limitation response.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,016 | 0,022 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,002 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,005 | 0,024 |
| Bibliométrie | 0,003 | 0,005 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,002 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,003 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,002 | 0,002 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,005 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».