Modelo aplicado à dinâmica da água e do potássio no solo sob irrigação por gotejamento: análise de sensibilidade

Abstract

RESUMO:A compreensão do transporte simultâneo da água e de solutos, a partir de uma fonte pontual, permite desenvolver estratégias eficientes na fertirrigação, sendo importante no dimensionamento, na operação e no manejo de sistemas de irrigação localizada. O presente trabalho teve como objetivo apresentar a análise de sensibilidade de um modelo matemático, desenvolvido para simular o deslocamento simultâneo de água e de potássio na irrigação por gotejamento. A análise de sensibilidade foi realizada com respeito às variações individuais da condutividade hidráulica do solo saturado, umidade inicial e saturada do solo, dispersividade, fator de retardamento e vazão do emissor. Os resultados obtidos revelaram que o modelo matemático, com relação à distribuição de água, é bastante sensível à umidade de saturação e inicial do solo e, em relação à distribuição de potássio, é bastante sensível a variações negativas da condutividade hidráulica do solo saturado e da vazão do gotejador; já em relação aos parâmetros de transporte de solutos no solo, é bastante sensível a variações negativas do fator de retardamento e pouco sensível às variações da dispersividade do solo. PALAVRAS-CHAVE:deslocamento miscível, dinâmica de solutos, modelagem computacional. MODEL APPLIED TO WATER AND POTASSIUM DYNAMICS UNDER DRIP IRRIGATION -SENSITIVITY ANALYSISABSTRACT: The understanding of the simultaneous transport of water and solute, from a punctual source, allows developing efficient strategies in fertigation, being important in design, operation and management of drip irrigation. The present work had as objective to show the sensitivity analysis of a mathematical model, developed to simulate the simultaneous water and potassium movement in drip irrigation. The sensitivity analysis was performed considering individual variations of saturated soil hydraulic conductivity, initial and saturated soil moisture, dispersivity, retardation factor and emitter flow. The obtained results showed that the mathematical model, regarding water distribution, is quite sensitive to the saturation and initial soil moisture. In relation to potassium distribution, it is quite sensitive to negative variations of soil saturated hydraulic conductivity, emitter flow and retardation factor of the soil, and less sensitive to the soil dispersivity variations. KEYWORDS: miscible displacement, solute dynamics, computational modeling INTRODUÇÃOO declínio na disponibilidade de água de boa qualidade para irrigação é um problema crescente para a agricultura irrigada, devido, principalmente, ao incremento da competição com o uso em áreas urbanas e industriais. Assim, a irrigação por gotejamento é uma das tecnologias que se estão expandindo mais rapidamente na agricultura irrigada moderna, tendo em vista seu grande potencial para melhorar a economia do uso da água.

Soil Solution Dynamics for Drip Fertigation Management in Bell Pepper Crop

“…The oscillation of the solution concentration values occurred due to the cation exchange capacity (RIVERA et al, 2008), in other words, since the potassium in the soil solution interacted with the cation exchange complex and was retained in the soil closest to the applied point and the solution fraction which moved to the furthest extreme of wetted bulb had a lower concentration.…”

“…Considering the tendency of decreasing water availability for irrigation, drip irrigation has been recommended as a new irrigation technology with potential to achieve significant savings in the use of water resources (RIVERA et al, 2008). Using this technique, the water is applied in small quantities and with high frequency in the plant roots, keeping the soil water content close to field capacity in this region.…”

Teor De Umidade Por Diferentes Métodos Em Neossolo Do Semiárido Brasileiro

“…Assim, a utilização de métodos alternativos de quantificação da umidade dos solos correlacionado com o método padrão da estufa, devem levar em consideração sua propriedade física, hídrica e produzir respostas direta, rápida, confiáveis e de baixo custo (RIVERA et al, 2008).…”

Ajuste de parâmetros de transporte de solutos no solo utilizando Matlab 6.5

“…Desta forma, em trabalhos cujo objetivo é a modelagem matemática e a simulação da dinâmica da água e de solutos no solo, a condução de ensaios experimentais de deslocamento miscível e o posterior ajuste de modelos teóricos às curvas de eluição obtidas é uma prática bastante comum (MIRANDA et al, 2005;MILFONT et al, 2008;RIVERA et al,2008). Nestes trabalhos, de maneira geral, os dados experimentais são ajustados aos modelos teóricos pela resolução de um problema de otimização não linear em que podem ser determinados, dentre outros, os valores médios da velocidade da água nos poros do solo (v), o coeficiente de dispersão hidrodinâmica (D) e o fator de retardamento (R).…”