An eco‐physiological model for interspecific competition, applied to the influence of Chenopodium album L. on sugar beet. I. Model description and parameterization

Summary: Résumé: Zusammenfassung An eco‐physiological simulation model is presented in which competition between crop and weeds is simulated. The procedure is based upon the underlying physiological processes of distribution of the resources light and water over the species and the manner in which the species utilize the amounts taken up for dry matter production. On the basis of the leaf area of the competing species and its distribution over the height of the canopy, the absorbed radiation in relationship to plant height is calculated. Using the CO 2 assimilation light response of individual leaves, the profile of CO 2 assimilation in the canopy is calculated. The daily rate of CO 2 assimilation of the species is obtained by integration over height and daylight period after subtraction of losses for maintenance and growth. Effects of drought are taken into account by a simple water balance in which the available amounts of soil moisture during the growing season are monitored. Soil moisture is allocated to the competing species, in proportion to their demands. The model was parameterized for the crop sugar beet ( Beta vulgaris L.) and Chenopodium album L. These parameter values were partly derived from literature data and partly from our own experimental data obtained from monocultures. In a subsequent paper (Kropff et al. , 1992), evaluation of the model with experimental data will be presented as well as an evaluation of important species characteristics and strategies for weed control. Un modèle ècophysiologique pour la compétition interspecifique, appliqué a l'influence de Chenopodium album L. sur la betterave sucrière. I. Description du modèle et établissement des paramètres Un modèle éco‐physiologique simulant la compétition entre une culture et des adventices est présenté. La procédure est fondée sur le schéma physiologique de distribution des ressources en lumière et en eau entre les espèces et la façpn dont les espèces utilisent les quantités prélevées pour la production de matière sèche. Sur la base de la surface foliaire de l'espèce compétitrice et de sa distribution sur la hauteur de la canopée, la radiation absorbée en relation avec la hauteur de la plante est calculée. En utilisant l'assimilation du CO 2 en réponse à la lumière, des feuilles individuelles, le profil de l'assimilation du CO 2 dans la canopée est calculé. Le taux journalier de l'assimilation de CO 2 des espèces est obtenue par intégration de la hauteur et de la période de lumière du jour après soustraction des pertes pour la vie et la croissance. Les effets de la sécheresse sont pris en compte par une simple pesée de l'eau qui permet de suivre les quantités disponibles d'humidité du sol pendant la saison de croissance. L'humidité du sol est attribuée aux espèces compétitrices en relation avec leursdemandes. La modèle a été paramétré pour la betterave sucrière ( Beta vulgaris L.) et Chenopodium album L. Les valeurs des paramètres viennent partiellement de la littérature et partiellement des données expérimentales obtenues dans des monocultures. Dans un article (Kropff et al. , 1992) l'évaluation du modèle avec des données expérimentales sera présenté ainsi qu'une évaluation des caractéristiques des espèces importantes et des stratégies de desherbage. Ein ökophysiologisches Modell der interspezifischen Konkurrenz von Chenopodium album aufdie Zuckerrübe. I. Beschreibung des Modells und der Parameter In einem ökophysiologischem Simulationsmodell zur Konkurrenz zwischen Kulturpflanzen und Unkräutern wurde die Trockenmasseproduktion als physiologisches Prozeß je nach Licht‐ und Wasserangebot behandelt. Die Lichtabsorption, bezogen auf die Pflanzenhöhe, wurde aufgrund der Blattfläche der konkurrierenden Arten und ihrer Verteilung innerhalb des Bestandes kalkuliert. Die Verteilung der CO 2 ‐Asimilation im Bestand wurde anhand der Assimilationsrate einzelner Blätter bestimmt. Die tägliche CO 2 ‐Assimilationsrate der Arten wurde aus dem Integral über Höhe und Tageslänge abzüglich der Verluste für den Erhaltungsstoffwechsel und das Wachstum errechnet. Verluste durch Trockenheit wurden durch eine einfache Wasserbilanz unter Einbeziehung der Bodenfeuchte und des spezifischen Bedarfs der konkurrierenden Arten zur Vegetationszeit berechnet. Das Modell wurde für die Zuckerrübe ( Beta vulgaris L.) und Weißen Gänsefuß ( Chenopodium album L.) parametrisiert. Die Parameterwerte wurden teils aus der Literatur entnommen, teils in eigenen Versuchen mil Reinbeständen gewonnen. In einer Folgeveröffentlichung (Kropff et al. , 1992) sollen das Modell mit Versuchsdaten sowie wichtige Charakteristika der Arten und Unkrautbekämpfungsstrategien behandelt werden.