Although semiarid regions present a poor rainfall distribution throughout the year, the most frequently used mathematical model describing the litter decomposition rate (LDR) predicts the same behavior of crop residues behavior in dry and rainy seasons. The aim of this study was to design a mathematical model to describe the LDR by a means of piecewise continuous function depending on the rainfall quantity. A field experiment was conducted from October 2009 to September 2010 at Brejo Paraibano, Paraíba, Brazil. The experimental design was completely randomized in a 6 x 12 factorial arrangement, with six plant residues, brachiaria (Brachiaria decumbens Stapf), corn (Zea mays L.), sorghum (Sorghum bicolor (L.) Moench), jack bean (Canavalia ensiformis L.), pigeonpea (Cajanus cajan (L.) Hunth), and leucaena (Leucaena leucocephala Lam.), and 12 collection periods. Using data obtained from an experimental field, a mathematical model was developed. The proposed model is based on the concept of infinite series. It was verified that in dry seasons the LDR can be well described by a linear function whereas in rainy ones an exponential function describes it better. Statistical analysis showed good agreement between the experimental data and the theoretical model. For the model, the decomposition coefficients for each culture and each period are proposed.Modelo matemático para descrever a taxa de decomposição de resíduos em regiões semiáridas RESUMO: Apesar de regiões de clima semi-árido apresentarem uma má distribuição de chuva ao longo do ano, o modelo matemático descrevendo a taxa de decomposição de serrapilheira (TDS) mais utilizado prevê o mesmo comportamento de resíduos de culturas em estações secas e chuvosas. O objetivo deste trabalho foi propor um modelo matemático para descrever TDS por uma função contínua por partes, considerando as variações de precipitação. Conduziu-se um experimento em campo entre outubro de 2009 e setembro de 2010 no brejo Paraibano, Paraíba, Brasil. Seguiu-se um delineamento experimental inteiramente casualizado, formando um fatorial 6 x 12, com resíduos vegetais formados por diferentes espécies: brachiaria (Brachiaria decumbens Stapf), milho (Zea mays L.), sorgo (Sorghum bicolor (L.) Moench), feijão de porco (Canavalia ensiformis L.), guandu (Cajanus cajan (L.) Hunth) e leucena (Leucaena leucocephala Lam.); e, 12 períodos de coletas. O modelo matemático foi desenvolvido com base nos dados obtidos no experimento de campo, sendo baseado no conceito de séries infinitas. Verificouse que em estações secas, TDS pode ser descrito por uma função linear, enquanto em estação chuvosa TDS é melhor descrito por uma função exponencial. As análises estatísticas indicaram um bom ajuste do modelo proposto aos dados obtidos em campo. Para uso do modelo, foram propostos coeficientes de decomposição para cada cultura nos períodos secos e chuvosos.
Palavras-chave: resíduo de culturas; gramíneas; leguminosas; modelo teóricoMathematical model to describe litter decomposition rate in semiarid regions Rev. Bras. Cie...