Modelagem da dinâmica do potássio no solo sob irrigação por gotejamento: validação do modelo Potassium modeling dynamics in the soil under drip irrigation: model validation

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.The understanding of simultaneous water and solute transport from a punctual source allow, in fertigation, to develop efficient strategies, important in design, operation and handling of drip irrigation systems. Thus, the present work has as objective to present a mathematical model validation applied to simulate the simultaneous water and potassium dynamic under drip irrigation. The model development was based on the numeric resolution of partial differential equations of second order from point sources under transient flow of water and solute. The validation experiment was done at ESALQ/USP/Brazil. The soil used was a Red Latosol, sandy texture, "Sertãozinho" series, where a potassium chloride was applied in a 500 mg L-1 concentration of K, with a 3 L h-1flow, for 2 h. The sampling times were 24; 48 and 72 hr after the irrigation beginning. It was observed that there was a good adjustment in the distribution of water and potassium values in the bulb when compared the data simulated by the model and experimentally obtained. The potassium distribution was limited to the most internal bulb layers, showing the ion displacement was delayed due soil matrix interactions.

Keywords

• simulação
• transporte de potássio
• bulbo úmido
• simulation
• potassium transport
• wet bulb