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Modelización de la dinámica de un nutriente en árboles de hoja perenne

Instituto Universitario de Matemática Multidisciplinar

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La fertilización nitrogenada constituye una de las prácticas culturales más importantes en el cultivo de los cítricos, tanto por su repercusión en la rentabilidad de las plantaciones como por ser una de las principales causas de contaminación de los acuíferos de estas zonas. Los trabajos realizados hasta ahora se han centrado en aspectos fisiológicos de la planta. Esta información puede aprovecharse para abordar el problema desde un punto de vista matemático, siendo éste el ámbito en el que se centra el trabajo de nuestro grupo de investigación. Los sistemas compartimentales permiten, en principio, modelizar la dinámica de cualquier nutriente de movilidad similar al nitrógeno en árboles de hoja perenne. No obstante, la estimación de los parámetros y posterior validación del modelo se realizará para el caso particular de los cítricos. El modelo matemático contribuirá a mejorar los programas de fertilización y mejorar la rentabilidad de los cultivos, entre otras ventajas.
Responsable científico

Ricarte Benedito Beatriz

Participantes

Ricarte Benedito Beatriz, Urbano Salvador Ana María, Cantó Colomina Rafael

Aplicaciones

  • Un modelo matemático que simule la dinámica del nitrógeno podría predecir su comportamiento al ser aplicado por fertirrigación, consiguiendo un mejor ajuste de los programas de fertilización. // A mathematical model that simulates the dynamics of nitrogen could predict its behavior once it is applied by irrigation. Therefore, it could give information for a better adjustment of the fertilization programs.

Ventajas técnicas

  • El modelo es fácilmente extrapolable al estudio de otros nutrientes. // The model is easily comparable to the study of other nutrients.

Beneficios que aporta

  • Mejorar la rentabilidad de los cultivos.
  • Reducir la contaminación por nitratos de los acuíferos en zonas agrícolas. // To improve the yield of the cultures. To reduce the contamination by nitrates of the water-bearing in agricultural zones.

Experiencia relevante

  • Los sistemas compartimentales son sistemas positivos donde además se cumple la ley de conservación de masas. Desde un punto de vista teórico el grupo cuenta con una amplia experiencia en el campo de los sistemas positivos, de los que han estudiado sus propiedades estructurales, la estabilidad y el problema de realizaciones positivas. Algunos resultados teóricos se han trasladado a la práctica. Así, el grupo ya ha trabajado en distintos problemas de modelización matemática, destacando la utilización de sistemas de control para la gestión de un coto de caza mayor o para el control de la bioconcentración de residuos plaguicidas y la utilización de un sistema compartimental para controlar el nivel de agua en un acuífero. // Compartmental systems are positive systems where in addition the conservation law of masses is satisfied. From a theoretical point of view the group has plenty of experience in the field of positive systems, where they have studied the structural properties, the stability and the positive realization problem. Some of these theoretical results have been applied in practise problems. Thus, the group has already worked in different problems of mathematical modelling, for instance, using control systems for the management of a game preserve or for the control of the bioconcentration of residues pesticides and the use of a compartmental system to control the water level in a water-bearing.