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STICS simule le fonctionnement d'un système comprenant le couvert végétal et le sol (la partie de sol colonisée par les racines). L'atmosphère au voisinage du système est représenté par un ensemble de variables climatiques issues de mesures standard (en général celles de stations météorologiques) ayant une fonction de forçage.

En termes fonctionnels, STICS se structure autour d'un schéma dynamique au pas de temps journalier de croissance du couvert végétal reposant sur le fonctionnement carboné des plantes : le rayonnement intercepté par l'appareil photosynthétiquement actif, caractérisé par l'indice foliaire, est transformé en biomasse répartie dans les différents organes. Cette répartition des assimilats, repose sur des équilibres source puits.

STICS est structuré en "modules" informatiques, chaque module correspondant à un ensemble de processus écophysiologiques (développement phénologique, croissance foliaire, interception du rayonnement et photosynthèse, élaboration du rendement et de la qualité, croissance racinaire, bilan hydrique, transformations de l'azote du sol, microclimat, transferts de chaleur, d'eau et de nitrates). Le module de développement fournit l'information la plus statégique puisqu'il pilote la croissance des plantes cultivées en organisant tout au long du cycle l'ouverture et la fermeture des puits ainsi que leur force. Il agit également sur les sources en contrôlant la mise en place de l'appareil photosynthétiquement actif et en actionnant les remobilisations vers les organes de stockage.

Les autres informations fournies sont de type "stress" considérées dans STICS comme des contraintes au fonctionnement potentiel du couvert.

En entrée, le modèle a besoin de variables climatiques caractérisant, pour chaque jour de la simulation, l’état de l’atmosphère au voisinage du système: rayonnement, température, pluie, etc. Il simule également l’effet des pratiques agricoles sur le système, ce qui nécessite de lui fournir des informations telles que la date de semis qui va déterminer en partie la levée, les doses et la nature des fertilisations réalisées ou encore le calendrier des irrigations.

Enfin, les caractéristiques permanentes du système sont indispensables pour prendre en compte l’écophysiologie propre à la culture considérée (par exemple sa RUE potentielle) et la nature du sol exploité (par exemple son humidité au point de flétrissement et à la capacité au champ). De plus, l’état initial du système doit être décrit, comme la teneur en eau et en nutriments dans le sol, ou l’état initial de la plante.

Les sorties de STICS reflètent les objectifs pour lesquels il a été construit: des sorties d’intérêt agronomique telles que le rendement ou la qualité des organes récoltés (teneur en sucre, en huile,…) et des sorties propres à fournir un bilan environnemental de la culture (quantité de nitrates lixiviés, émission de N2O, …).