Système Dynamique de la Croissance des Plantes

• Main Author: Cournède, Paul-Henry
• Language: ENG
• Published: Université Montpellier II - Sciences et Techniques du Languedoc 2009
• Subjects: [MATH] Mathematics; [SDV:BV] Life Sciences/Vegetal Biology; Grammaire Formelle; L-Système; Processus de Branchement; Identification Paramétrique; Contrôle Optimal des Cultures; Modèle Structure-Fonction; GreenLab; Modèle Sources-Puits
• Online Access: http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00377462; http://tel.archives-ouvertes.fr/docs/00/38/05/21/PDF/hdr.pdf

Les travaux de recherche portent sur la modélisation mathématique de la croissance des plantes et le développement de méthodes mathématiques adaptées à l'étude des modèles. In fine, les objectifs sont d'une part la prévision quantitative et qualitative de la production végétale, et d'autre part l'optimisation et le contrôle optimal des cultures. L'étape préalable est la compréhension et l'analyse des interactions génotype x environnement.<br />Nous proposons une voie mathématique d'exploration de ces interactions basée sur l'écriture du système dynamique de croissance des plantes. Le modèle de base sur lequel repose notre étude est le modèle individu-centré GreenLab, combinant la description de la structure et du fonctionnement de la plante, à l'échelle de l'individu ou du peuplement. L'architecture de la plante est le résultat complexe de cette interaction génotype x environnement. Nous montrons comment il est possible de mettre en œuvre des méthodes d'analyse de cette architecture pour expliquer le passage du génotype au phénotype. Mathématiquement, il s'agit :<br />– de décrire la mise en place dynamique des structures de la plante,<br />– de dériver de cette structure les équations fonctionnelles de la croissance et le système<br />de rétroaction entre croissance et processus de développement,<br />– de mettre au point les méthodes d'estimation paramétrique à partir des données expérimentales<br />sur l'architecture.<br />Une fois le modèle d'interaction génotype x environnement déterminé, nous illustrons la mise en œuvre de méthodes d'optimisation et de contrôle optimal à la résolution de problèmes applicatifs.