Adaptación del modelo de crecimiento genérico sucros al ambiente matlabò, aplicación a un cultivo de maíz (híbrido hs-2).

CENTRO DE INVESTIGACIÓN Y DE ESTUDIOS AVANZADOS DEL INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL

UNIDAD ZACATENCO DEPARTAMENTO DE CONTROL AUTOMÁTICO Adaptación del modelo de crecimiento genérico SUCROS al ambiente MatLab® , aplicación a un cultivo de maíz (híbrido HS-2).
Tesis que presenta:

Ing. Ignacio López Cerino *
Para obtener el grado de:

Maestro en Ciencias
En la especialidad de :

ControlAutomático
Directores de tesis:

Dr. Moisés Bonilla Estrada M.C. Ramón Arteaga Ramírez

México, D.F.

Diciembre 2002

*

Becario del CONACYT

Dedico esta tesis a la Sra. Elvia Cerino López, ¡ gracias madre ! A mis hermanos Javier, Rafael y Marisol por apoyarme en esta aventura llamada vida.

AGRADECIMIENTOS Al Dr. Moisés Bonilla Estrada por su ayuda, orientación y paciencia en eldesarrollo de esta tesis y en mi formación. Al M.C. Ramón Arteaga Ramírez por la ayuda y guía en el desarrollo del experimento de campo y de esta tesis. A los sinodales, Dr. Rubén Garrido Moctezuma, Dr. Irineo L. López Cruz y al Dr. Juan Carlos Martínez García por los comentarios que hicieron para el mejoramiento de esta tesis. A los compañeros del Depto. de Control Automático Hiram García, DaishiMurano, Alejandro Villaseñor, Marco Chavarria y Rafael Beltrán por el apoyo durante la maestría. A la Universidad Autónoma Chapingo por las facilidades que nos dio para llevar a cabo el experimento de campo. Al Departamento de control Automático por recibirme y ser parte de mi formación académica. Al Centro de Investigación y Estudios Avanzados (CINVESTAV) por la oportunidad brindada de continuarmis estudios después de la universidad . Al Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (CONACYT) por el apoyo económico que hizo posible dedicarme de tiempo completo a mi formación académica en la Maestría de Control Automático. …gracias

Resumen
SUCROS (Simple and Universal Crop Growth Simulator) es un modelo que describe el crecimiento de un cultivo sobre la base de los procesos básicos, talcomo asimilación de CO2 y respiración, influenciada por las condiciones ambientales. SUCROS originalmente está escrito en FST (FORTRAN Simulation Translator). En este trabajo de tesis, SUCROS es adaptado al ambiente MatLab® – Simulink®, justificado porque MatLab® es un poderoso lenguaje para proveer un ambiente flexible de computación y Simulink® es una herramienta interactiva para modelado,simulación y análisis dinámico de sistemas multidominio. Esto permite construir diagramas de bloques, simular el comportamiento del sistema y su rendimiento, así como la interacción con el mundo externo de la computadora. El programa está dividido en bloques, cada bloque realiza el cálculo de determinados valores que son utilizados por el bloque siguiente. A continuación se mencionan los bloques: 1)Estado de desarrollo del cultivo, 2) asimilación de CO2 en la hoja, 3) asimilación bruta diaria de CO2 , 4) producción de carbohidratos, 5) mantenimiento, 6) particionado de materia seca, 7) crecimiento de órganos de la planta y translocación, 8) desarrollo de hojas, 9) producción de materia seca, 10) datos del tiempo, 11) comprobación del balance de carbón. Los estados de desarrollo y losparámetros varían para cada cultivo específico. Para el caso del maíz los estados de desarrollo se obtuvieron a partir de un experimento de campo. En este trabajo se manejaron tres estados de desarrollo: el número 0 es la fecha de la emergencia de la planta, el 1 es asignado a la fecha de la antesis (emergencia de los estigmas) y el estado 2 es cuando se alcanza la madurez fisiológica. El experimento decampo consistió en la siembra de un cultivo de maíz con riego suficiente, fertilización adecuada a partir de un análisis de suelo y labores de cultivo (preparación de la tierra, surcado y barbechado) de forma mecanizada, en un campo experimental de la Universidad Autónoma Chapingo, contando además con una estación meteorológica en el mismo terreno, importante para la obtención de los datos...