Este artículo presenta un modelo matemático cualitativo para simular la relación entre el suministro de agua y el crecimiento de las plantas. Un aspecto novedoso de la construcción de este modelo fenomenológico es la consideración de una estructura de tres fases: (1) La disponibilidad de agua en el suelo, (2) el agua disponible dentro de la planta para su crecimiento y (3) el tamaño de la planta o la cantidad de materia seca. A partir de estas fases y sus interacciones, se propuso un modelo basado en un sistema dinámico no lineal tridimensional. Los resultados obtenidos mostraron la existencia de un único punto de equilibrio, global y exponencialmente estable. Además, considerando el marco de la teoría de perturbaciones, este modelo fue perturbado incorporando riego al agua disponible en el suelo, obteniendo algunos resultados de estabilidad bajo diferentes suposiciones. Posteriormente, a través de la teoría de control, se demostró que el sistema propuesto era controlable. Finalmente, se realizó una simulación numérica del modelo propuesto, para representar el contenido de agua en el suelo y la dinámica del crecimiento de las plantas y su acuerdo con los resultados del análisis matemático. Además, se consideró una calibración específica para datos de campo de un experimento con trigo, y estos parámetros se utilizaron luego para probar el modelo propuesto, obteniendo un error de aproximadamente el 6% en la estimación del contenido de agua en el suelo.