Modelagem da dinâmica de nitrato e potássio no solo em bananeiras fertirrigadas: modelos paramétricos e modelo hydrus

Abstract

O presente trabalho teve como objetivo avaliar a dinâmica do nitrato e potássio na solução do solo, cultivado com bananeira, em condições de fertirrigação, utilizando modelos paramétricos e o modelo computacional Hydrus. As parcelas experimentais foram seis lisímetros de drenagem. Os tratamentos utilizados foram obtidos pela combinação de dois tipos de solos de textura distintas (argilo-arenoso e areia franca) e três concentrações (3,0 g/L, 6 g/L e 9 g/L) para aplicação do nitrato de potássio na água de irrigação em bananeira ‘Prata Gorutuba’. A fertirrigação foi realizada semanalmente e a extração da solução do solo foi realizada aplicando-se uma sucção de 70 kPa. Para determinação da condutividade elétrica da solução do solo (CEw), as leituras do CEa e  foram monitoradas a cada 10 minutos com a TDR, iniciando-se no momento da aplicação da sucção e terminando quando da coleta da solução. Os modelos matemáticos desenvolvidos por Vogeler et al. (1996) e Muñoz-Carpena et al. (2005) foram utilizados para determinar a concentração específica de um determinado íon (Ci) e quantificar os nutrientes em cada posição. O balanço de massa foi realizado por meio da quantificação das entradas e saídas de água e nutriente no lisímetro. O software HYDRUS foi utilizado para simular a dinâmica da água e transporte de nutrientes. Os valores estimados usando o HYDRUS foram validados comparando-os aos valores medidos no campo. Verificou-se que quaisquer uma das três concentrações (3; 6 e 9 g L -1 ) podem ser utilizadas na fertirrigação com nitrato de potássio sem prejuízos para cultura, conforme os valores de nitrato observados na solução do solo que ficaram dentro dos limites aceitáveis (abaixo de 400 mgL -1 ). O modelo de Vogeler et al. (1996), adaptado para a relação CEw-Ci do tipo linear, apresenta-se como uma boa opção de ferramenta para estimativa dos valores de nitrato e potássio no perfil do solo. O programa Hydrus apresenta uma caracterização aceitável na simulação do nitrato e potássio e suas oscilações nas diferentes profundidades no perfil do solo, mostrando-se como importante meio para prevenção contra perdas de nutrientes e contaminação das águas subterrâneas.

The objective of the present work was to evaluate the nitrate and potassium dynamics in the soil solution, cultivated with banana, under fertirrigation conditions, using parametric models and the Hydrus computational model. The experimental plots were six lysimeters of drainage. The treatments used were obtained by the combination of two types of different textured soils (sandy clay and france sand) and three concentrations (3,0 g / L, 6 g / L and 9 g / L) for the application of potassium nitrate Irrigation water in banana 'Prata Gorutuba'. Fertigation was performed weekly. The extraction of the soil solution was carried out by applying a suction of 70 kPa. To determine the electrical conductivity of the soil solution (CEw), the CEa and  readings were monitored every 10 minutes with the TDR, starting at the time of suction application and ending at the time of collection of the solution. The mathematical models developed by Vogeler et al. (1996) and Muñoz-Carpena et al. (2005), were used to determine the specific concentration of a given ion (Ci) and to quantify the nutrients at each position. The mass balance was performed by quantifying the inputs and outputs of water and nutrient in the lysimeter. HYDRUS software was used to simulate water dynamics and nutrient transport. Values estimated using HYDRUS were validated by comparing them to the values measured in the field. It was found that any of the three concentrations (3, 6 and 9 g L -1 ) can be used in fertirrigation with potassium nitrate without crop damage, according to the nitrate values observed in the soil solution which were within acceptable limits (Below 400 mgL -1 ). The model of Vogeler et al. (1996) adapted for the linear-CEw- Ci ratio presents as a good tool choice for estimation of the NO3- and K + values in the soil profile. The Hydrus program presents an acceptable characterization in the simulation of NO 3- and K + and its oscillations in the different depths in the soil profile, showing itself as an important means for prevention against nutrient losses and contamination of groundwater.