Surbet. Modelo fisiológico de desarrollo de la remolacha azucarera de siembra otoñal

Resumen

SurBet es un modelo de simulación dinámico, principalmente mecanicista, diseñado para el estudio de la remolacha azucarera (Beta vulgaris L.), y aplicado a las condiciones de siembra otoñal de Andalucía, que trabaja tanto a intervalos horarios como diarios, y en el que se incluyen balances de producción de peso seco y agua en la planta, y agua y nitrógeno en el suelo. Este modelo predice la respuesta del cultivo a las variaciones medioambientales y culturales. En concreto, el modelo responde a variables climáticas como la radiación, temperatura, humedad relativa, precipitación y velocidad del viento, y a variables culturales como la fecha de siembra, aplicación de abonado nitrogenado y al riego. En una fase inicial, se han realizado ensayos en campo y en laboratorio a lo largo de 3 años que han permitido describir los diferentes aspectos del desarrollo de esta modalidad de cultivo en condiciones normales así como el efecto que la disponibilidad de nitrógeno y agua ejerce sobre dicho desarrollo. Dichos ensayos han permitido describir, en condiciones normales y con las variables nitrógeno y agua modificadas, los patrones de evolución del rendimiento, del desarrollo foliar y radicular, y de las relaciones hídricos y nutricionales. El modelo SurBet se plantea tanto desde la base experimental propia como de los diferentes estudios realizados anteriormente. Este modelo surge de fuentes diversas, Desarrollado en la necesidad de describir desde un aspecto fisiológico el comportamiento del cultivo encontrado experimentalmente. En base a esto, SurBet es fruto de una labor de investigación tanto sobre los propios datos experimentales como sobre aquellos otros datos y modelos publicados anteriormente y que describen procesos de una forma parcial. SurBet posee un formato modular, permitiendo describir diferentes procesos en módulos más o menos estancos, revelándose como una herramienta reutilizable tanto a nivel predictivo como a nivel de investigación. A grandes rasgos, SurBet está compuesto de 5 módulos principales. Estos a su vez están compuestos por un número variable de submodelos que realizan el cálculo parcial e integrable de la simulación. Estos módulos principales son: Procesos diarios del suelo, basado en el modelo CERES y que calcula infiltración, distribución de agua, procesos de nitrógeno y temperatura del suelo; intercambio gaseoso a nivel de hoja, donde se determina la biosíntesis, la conductancia estomática y la transpiración; Producción primaria, donde se integra el resultado de la fotosíntesis a lo largo de todo el día y para toda la cubierta vegetal, mermada por los correspondientes consumos respiratorios; Reparto de asimilados, donde se realiza el reparto del material asimilado a lo largo del día, siendo dependiente de la concentración de nitrógeno y las condiciones hídricas; y Transpiración y absorción radicular, es el módulo que estima las relaciones hídricas en el continuo suelo-atmósfera y confiere a la planta sus características específicas de respuesta al estrés hídrico. En este último módulo también se determina la absorción de nitrógeno por parte de la planta. El resultado de la validación del modelo con los datos obtenidos en campo ha demostrado que SurBet posee la capacidad de predecir los altos coeficientes de determinación y concordancia tato el comportamiento como los niveles alcanzados en producción de biomasa total, raíz, hojas y azúcar. Este modelo, basado en equilibrios dinámicos de los diferentes niveles de organización de la planta-cultivo y altamente dependiente de las concentraciones internas de agua y nitrógeno, es capaz de predecir dichas concentraciones con valores de índice de concordancia superiores a 0.9.