Modelagem da dinâmica do potássio no solo sob irrigação por gotejamento: validação do modelo

Abstract

A compreensão do transporte simultâneo de água e solutos a partir de uma fonte pontual permite desenvolver estratégias eficientes na fertirrigação, sendo importante no dimensionamento, operação e manejo de sistemas de irrigação localizada. Assim, o presente trabalho teve como objetivo apresentar a validação de modelo matemático desenvolvido para simular o deslocamento simultâneo de água e potássio na irrigação por gotejamento. O desenvolvimento do modelo baseou-se na resolução numérica de equações diferenciais parciais de segunda ordem, aplicadas à fonte puntiforme sob fluxo transiente de água e solutos. O experimento de validação foi conduzido no Departamento de Engenharia Rural da ESALQ/USP. O solo utilizado foi um Latossolo Vermelho, fase arenosa, série "Sertãozinho", no qual foi aplicada uma solução de cloreto de potássio com concentração de 500 mg L-1 de K, com vazão de 3 L h-1, durante 2 h. Os tempos de amostragem foram 24; 48 e 72 h após o início da irrigação. Observou-se que houve bom ajuste nos valores da distribuição conjunta de água e potássio no bulbo quando foram comparados os dados simulados pelo modelo e os obtidos experimentalmente. A distribuição do potássio ficou limitada às camadas mais internas do bulbo, mostrando que o deslocamento do cátion foi retardado ao interagir com a matriz do solo.

Modeling Soil Water Redistribution Under Surface Drip Irrigation

“…The model presented again a good estimate of the distribution of water in the soil, considering that the θ isolines obtained by the model coincide as the isolines obtained from the values observed in the field. Rivera et al (2006) commented that in this type of soil it can be said that, after 24 hours, the redistribution of the water inside the wet bulb practically ends, being the major alterations observed in the cells near the emitter, that is, the water flow that occurred after this time was minimal, so that the dimensions of the bulb began to remain practically unchanged. This same behavior was successfully simulated by the proposed model, thus showing the potentiality of the model technique to be used for studies of wet bulb estimation, which is an important parameter in the design and management of the microirrigation system (Siyal & Skaggs, 2009;Subbaiah, 2011;Li et al, 2015).…”

Utilização da TDR para monitoramento da solução de nitrato de potássio em Latossolo Vermelho-Amarelo

“…(2001), os sais movimentam-se mais lentamente no solo do que à frente de avanço da água (fluxo de massa), o que proporcionará uma distribuição heterogênea da concentração destes. Outra hipótese, segundo RIVERA et al (2006), está baseada na CTC (capacidade de troca catiônica) do solo, ou seja, o potássio da solução do solo interagiu com o complexo de troca de cátions, sendo, portanto, este elemento retido no solo na região mais próxima do ponto de aplicação, de forma que a solução que se deslocou para as regiões mais extremas do bulbo molhado possuía uma concentração iônica menor.…”

Modelagem bidimensional do movimento da água em condições de solo não saturado

“…O programa permite ao usuário a opção entre simular a extração de água pela as plantas ou não. Para a validação do modelo foram utilizados os dados obtidos por Rivera (2004), em um experimento conduzindo no antigo Departamento de Engenharia Rural da Escola Superior de Agricultura "Luiz de Queiroz". O desempenho do modelo foi avaliado com base nos parâmetros estatísticos: índice de concordância de Willmott; coeficiente de eficiência, raiz quadrada do erro médio, erro médio e o erro máximo absoluto.…”

“…Figura -Representação esquemática do experimento de Darcy (1856) ................................ 22 Figura -Faixa de validade da Lei de Darcy........................................................................... 25 Figura -Volume elementar de solo ....................................................................................... 26 Figura -Corte longitudinal do experimento realizado por Rivera (2004) Embora, alguns modelos bidimensionais tenham sidos desenvolvidos no Brasil, onde pode-se citar os trabalhos de Botrel (1988), Rivera et al (2006) e Tolentino Junior (2011), esses modelos estão restritos à simulação do movimento de água a partir de uma fonte pontual (source point), ou seja, um gotejador localizado na superfície do solo, não considerando a evaporação, extração de água pelas raízes. Visando suprir a carência de um modelo mais geral de fácil manipulação e aplicável a outras situações da irrigação como, por exemplo, aspersão, microaspersão, gotejamento subsuperficial e irrigação por superfície, buscou-se desenvolver esse modelo matemático bidimensional para simulação do movimento da água em condições de saturação variável.…”

“…Para a validação do modelo foram utilizados os dados obtidos por Rivera (2004), em um experimento conduzido no antigo Departamento de Engenharia Rural da Escola Superior de Agricultura "Luiz de Queiroz".…”