Fertilizer recommendation system for melon based on nutritional balance

Abstract

Melon is one of the most demanding cucurbits regarding fertilization, requiring knowledge of soils, crop nutritional requirements, time of application, and nutrient use efficiency for proper fertilization. Developing support systems for decision-making for fertilization that considers these variables in nutrient requirement and supply is necessary. The objective of this study was parameterization of a fertilizer recommendation system for melon (Ferticalc-melon) based on nutritional balance. To estimate fertilizer recommendation, the system considers the requirement subsystem (REQ), which includes the demand for nutrients by the plant, and the supply subsystem (SUP), which corresponds to the supply of nutrients through the soil and irrigation water. After determining the REQtotal and SUPtotal, the system calculates the nutrient balances for N, P, K, Ca, Mg, and S, recommending fertilizer application if the balance is negative (SUP < REQ), but not if the balance is positive or zero (SUP ≥ REQ). Simulations were made for different melon types (Yellow, Cantaloupe, Galia and Piel-de-sapo), with expected yield of 45 t ha-1. The system estimated that Galia type was the least demanding in P, while Piel-de-sapo was the most demanding. Cantaloupe was the least demanding for N and Ca, while the Yellow type required less K, Mg, and S. As compared to other fertilizer recommendation methods adopted in Brazil, the Ferticalc system was more dynamic and flexible. Although the system has shown satisfactory results, it needs to be evaluated under field conditions to improve its recommendations.

O meloeiro é uma das cucurbitáceas mais exigentes em relação à adubação, requerendo conhecimento sobre solos, exigência nutricional da cultura, época de aplicação e eficiência no uso de nutrientes para uma adubação adequada, assim como sendo necessário o desenvolvimento de sistemas de apoio à decisão para adubação que considere essas variáveis no requerimento e suprimento de nutrientes. O objetivo deste estudo foi a parametrização de um sistema de recomendação de adubação para o meloeiro (Ferticalc-Melão), com base no balanço nutricional. Para estimar a recomendação de adubação, o sistema considera: o subsistema requerimento (REQ), que inclui a demanda de nutriente pela planta; e o subsistema suprimento (SUP), que corresponde ao suprimento de nutrientes pelo solo e pela água de irrigação. Após a determinação do REQtotal e SUPtotal, o sistema calcula o balanço de nutrientes para N, P, K, Ca, Mg e S, recomendando adubar, se o balanço for negativo (SUP < REQ), ou não adubar, para o caso de o balanço ser positivo ou zero (SUP ≥ REQ). Foram feitas simulações para diferentes tipos de melão (Amarelo, Cantaloupe, Gália e Pele-de-sapo), com produtividade estimada de 45 t ha-1. O sistema estimou que o Gália foi o menos exigente em P, enquanto o Pele-de-sapo, o mais exigente. Cantaloupe foi o que menos demandou N e Ca, enquanto o tipo Amarelo requereu menos K, Mg e S. Em comparação com outros métodos de recomendação de adubação adotados no Brasil, o sistema Ferticalc foi mais dinâmico e flexível em suas recomendações. Embora o sistema tenha apresentado resultados satisfatórios, esse precisa ser avaliado no campo para o aprimoramento das suas recomendações.