Simulation of crop-weed competition : Models and their applications

Abstract

Competition between crops and weeds is a complex phenomenon. Comprehensive, process-oriented simulation models which treat competition in a mechanistic rather than an empirical fashion, can offer insight into relationships among competition, crop and weed density, relative time of emergence, various morphological and physiological traits, and resource levels. They can also be used for prediction as part of a Systems approach to weed management. This paper reviews the features of a number of recent simulation models of crop-weed competition, the species for which they have been parameterized, and their applications. To date, these models have been used primarily to predict crop yield losses due to weed competition. Their ability to simulate weed seed production in response to the environment has not been exploited. The next step is to link simulation models of crop-weed competition to weed population dynamics models, in order to improve our ability to predict the effect of various weed management strategies over time. Advantages and drawbacks of a modeling approach to weed management problems are discussed.

Résumé

La compétition entre les cultures et les mauvaises herbes est un phénomène complexe. Des modèles de simulation exhaustifs, orientés vers les processus et traitant la compétition selon une approche systématique plutôt qu'empirique, peuvent offrir un aperçu des relations qui existent entre la compétition, la densité des cultures et des mauvaises herbes, les périodes relatives d'émergence, les divers caractères morphologiques et physiologiques, ainsi que les niveaux de ressources. Ils peuvent aussi être utilisés pour la prévision en tant que composante d'une approche systémique de lutte contre les mauvaises herbes. Cet article passe en revue les caractéristiques de quelques modèles de simulation récents de compétition entre les cultures et les mauvaises herbes, les espèces pour lesquelles leurs paramètres ont été adaptés, ainsi que leurs applications. Jusqu'à maintenant, ces modèles ont été principalement utilisés afin de prédire les pertes de rendement attribuables à la compétition exercée par les mauvaises herbes. Leur aptitude à simuler la production de graines de mauvaises herbes en réponse à certains facteurs environnementaux n'a pas été exploitée. La prochaine étape consistera à relier les modèles de simulation de compétition cultures-adventices aux modèles de dynamique des populations de mauvaises herbes, pour améliorer notre aptitude à prédire dans le temps les effets de diverses stratégies de lutte contre les mauvaises herbes. Les avantages et inconvénients de l'approche par modèles pour résou dre les problèmes de lutte contre les mauvaises herbes sont discutés.