modelos matematikos

Impacto de la Variabilidad Climática en la
Producción de Banano en el Urabá Antioqueño

6.

Modelos de simulación en la agricultura

Un modelo es “una representación simplificada de un sistema real”. Estos asumen
diferente grado de complejidad en la simulación del sistema, dependiendo de los objetivos
a lograr. Su utilidad radica no sólo en reproducir la realidad, sino porque lasimplifican y
permiten que los procesos más importantes sean identificados, estudiados y pronosticados
(Link, 2005; Steduto, 2006; Doorembos y Kassam, 1979; De Wit, 1986).
Un sistema de cultivo es una interacción compleja de varios procesos, un modelo debe
incluir tanto los procesos internos como las interacciones con el medio para lograr los
objetivos propuestos y simular la máxima producción demateria seca (Milera y Crotti,
2005). Sin embargo entre más procesos internos y/o externos se incluyan la complejidad
del modelo será mucho mayor y el proceso de calibración, simulación y validación tendrá
un mayor grado de dificultad, consumirá mucho más recursos en hardware y requieren
muchos más datos para la calibración. De esta manera un modelo de cultivo, debe ser al
mismo tiempo lobastante complejo y exhaustivo en su concepción, y lo bastante simple y
comprensible en sus estructuras cuantitativa, dinámica y mecanística. el modelo puede ser
simple y describir solamente un proceso, o puede ser complejo y representar varios
procesos y sus interacciones, la fotosíntesis, la fenología, la distribución de biomasa y el
carbono, la disponibilidad de agua en el suelo y el crecimientoy desarrollo de la planta en
función de los déficit de agua y nitrógeno (Ospina, 2006; Link, 2005).
El número y tipos de modelos de cultivo reportados por la bibliografía es bastante grande y
no sorprende que no exista un modelo de cultivo universal que se pueda adaptar a los
diferentes sistemas, objetivos, procesos y condiciones ambientales. Existen modelos de
simulación de cultivosespecíficos para un cultivo, por ejemplo para trigo y maíz el
CERES-Wheat, CORNGRO, SIMTAG, para banano el SIMBA, o por otro lado pueden ser
genéricos. Los modelos genéricos pueden ser aplicados a varias especies mediante la
utilización de parámetros específicos para cada cultivo: algunos de estos modelos son
DSSAT, DAISY, SOILN, EPIC, WOFOST, CROPSYST, APSIM y STICS (Brisson et al.,
1998a, Steduto,2006), inclusive muchos de estos modelos son de libre acceso y
utilización.
Para De Wit (1986), en la construcción de modelos vegetales se pueden realizar dos tipos
de acercamiento: uno descriptivo y otro explicativo (mecanístico). Según Link (2005), los

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modelos pueden ser categorizados enempíricos, mecanísticos, funcionales o modelos
orientados en procesos.
Los modelos descriptivos y/o empíricos describen qué pasa, sin preguntarse cómo pasa, lo
que resulta en un acercamiento de caja negra, los sistemas y su comportamiento son
descritos al mismo nivel al cual las observaciones son hechas. Mediante este acercamiento
se identifican términos significantes desde el punto de vista físicodel problema y se realiza
un proceso estadístico - matemático hasta encontrar relaciones que representen
adecuadamente una característica del cultivo con los parámetros escogidos. El
inconveniente de este acercamiento es que el modelo ignora la mecánica del
funcionamiento biológico y no explica los procesos mediante los cuales la planta responde
ante los estímulos externos. Un modelomecanístico es más complejo que un modelo
empírico e intenta describir los posibles mecanismos de los procesos internos y sus
interacciones en la vía más fundamental, las relaciones causa – efecto. Este tipo de
modelos suministran información de los procesos a través de los cuales son gobernados los
fenómenos bajo estudio. Los modelos mecanísticos han sido clasificados como modelos
determinísticos...