VALIDAÇÃO DE MODELO DE ESTIMAÇÃO DE POTÁSSIO NA SOLUÇÃO DO SOLO SOB FERTIRRIGAÇÃO

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1 VALIDAÇÃO DE MODELO DE ESTIMAÇÃO DE POTÁSSIO NA SOLUÇÃO DO SOLO SOB FERTIRRIGAÇÃO Torquato Martins de Andrade Neto 1 ; Eugênio Ferreira Coelho 2 Richardson Araujo Boasorte 3. RESUMO: O objetivo desse estudo foi validar modelo matemático de estimativa da concentração de potássio com base em dados de umidade do solo, condutividade elétrica aparente do solo e condutividade elétrica da solução do solo, em condições de campo. O modelo foi testado em experimento com quatro concentrações de cloreto de potássio na saída dos emissores (1,0; 2,5; 4,0 e 5,5 g L -1 ). Foram instaladas sondas de TDR em duas profundidades (0-0,20 e 0,20-0,40 m). Foram monitorados: a umidade, condutividade elétrica da solução do solo, teor de K + na solução do solo ao longo do tempo. O modelo obteve bom ajuste ao longo do tempo. Apesar do teste de Mayer apresentar significância (P<0,05) na avaliação do modelo, é observado que ao longo do tempo (Validação), os valores medidos e estimados pelo modelo apresentaram um desvio entre 5% a 20%. Palavras-Chave: Fertirrigação, Condutividade elétrica, parâmetros químicos. VALIDATION OF MODELS FOR ESTIMATING POTASSIUM IN THE SOIL SOLUTION IN FERTIRRIGATION ABSTRACT: The objective of this study is to evaluate mathematical model for estimating potassium concentration based on soil water content, bulk electrical conductivity and soil solution electrical conductivity field data. Model were tested under different treatments consisted of four potassium chloride concentrations in the irrigation water (1.0; 2.5; 4.0 e 5.5 g L -1 ). TDR probes were installed at two depths ( and m). Was monitored soil electrical conductivity, soil solution electrical conductivity K + concentration in the soil solution with time. The model obtained good adjustments in estimating of potassium over 1 Prof. Dsc IF Sertão Pernambucano Campus Floresta, Floresta PE, CEP , Fone: (087) , torquato.neto@ifsertao-pe.edu.br; 2 Pesquisador Embrapa Mandioca e Fruticultura, Departamento de Irrigação, Cruz das Almas BA; 3 Estudante de Agronomia, Universidade Federal do Recôncavo Baiano, UFRB, Cruz das Almas, BA. 153

2 time. The deviation between estimated and measured values of K + during the studied period, considering all experiments remained between 5 to 20%. Key words: Fertirrigation, CEw, chemical parameters. INTRODUÇÃO O monitoramento de íons com o extrator de solução permite a repetição de leituras no mesmo local de amostragem, mas contempla apenas as regiões com a água retida a potenciais mais altos. Diversos autores sugerem alguns modelos que fazem relação entre a condutividade elétrica da solução do solo com os valores de teor de água e condutividade elétrica aparente do solo (VOGELER et al. 1996; HEIMOVAARA et al. 1995; MUALEN et al., 1991). Dentre eles o modelo de VOGELER et al., (1996) apresentou melhores relações entre CEw, CEa e umidade SANTANA et al. (2007). Esses modelos podem ser calibrados para cada tipo de solo e nutriente aplicado. Desta forma, é possível, com o uso da TDR, se ter conhecimento da CEw, uma vez que são facilmente obtidas pela TDR as variáveis CEa e θ. SANTANA et al., (2007) trabalhando com diferentes concentrações de potássio na solução do solo, verificaram que o modelo que melhor relacionou a condutividade elétrica da solução com a concentração de potássio foi do tipo potencial para um solo de textura franca, enquanto que para um solo de classe textural franco arenosa, o modelo linear explicou bem esta relação. O objetivo desse estudo foi validar modelos matemáticos de estimativa da concentração de potássio com base em dados de umidade do solo (), condutividade elétrica aparente do solo (CEa) e condutividade elétrica da solução do solo (CEw). MATERIAL E MÉTODOS O trabalho foi conduzido na Embrapa Mandioca e Fruticultura, em Cruz das Almas Bahia, cujo clima é classificado como úmido a subsumido. O solo predominante é o Latossolo Amarelo Distrófico. A pesquisa foi realizada em um experimento com a cultura da bananeira, c.v. FHIA, cultivada em fileiras simples, no espaçamento 3,0 x 2,5 m, em que todas as atividades referentes à adubação e tratos culturais foram realizadas conforme Silva et al., (2008). Os tratamentos consistiram no uso de quatro concentrações de cloreto de potássio na 154

3 saída dos emissores (1,0; 2,5; 4,0 e 5,5 g L -1 ) aplicadas por meio de sistema de gotejamento, durante o primeiro ciclo da cultura. Utilizou-se do modelo de Vogeler et al., (1996) para estimativa de CEw como função de CEa e umidade, conforme a equação (1): CE w CEa a b c d Os dados de potássio e CEw foram relacionados por uma função afim e por uma função potencial de forma a explicitar CEw como função do íon. A substituição do modelo de Vogeler et al., (1996) com um modelo potência simples, resultou na equação (3): 1 (1) 1 CEa a b k (2) c d Amostras de solução do solo para avaliação da condutividade elétrica e concentração de íons foram retiradas ao mesmo tempo em que foram feitas leituras de umidade do solo e condutividade elétrica aparente com uso de um reflectometro tipo TDR. A validação dos modelos foi feita por meio de coleta mensal de dados de concentração de nitrato e de potássio em amostras de solução do solo coletadas nos experimentos. Essas amostras foram conduzidas ao laboratório da Embrapa Mandioca e Fruticultura onde foram processadas e analisadas conforme metodologia acima descrita. Os dados foram submetidos a análises no modelo matemático para avaliar a eficiência ao longo do tempo. Os modelos matemáticos foram ajustados aos dados por meio da minimização da soma dos quadrados dos desvios entre os valores estimados e observados. Os indicadores estatísticos MEN (média dos erros), RMSE (raiz quadrada da média dos quadrados dos erros) e o R 2 (coeficiente de determinação) foram utilizados na avaliação dos modelos abordados (GOMES et al., 2002). Os valores medidos e estimados de potássio foram comparados com base no teste de Mayer et al., (1994). A eficiência foi feita com a fórmula de Nash & Suttcliffe, (1970). RESULTADOS E DISCUSSÃO Apesar do teste de Mayer et al., (1994) apresentar significância (P<0,05) na avaliação do modelo, é observado que ao longo do tempo (validação), os valores medidos e estimados 155

4 pelo referido modelo apresentaram um desvio médio entre 9,03 a 19,62% (Tabela 1), valor que pode ser considerado aceitável para estimativas de íons na solução do solo devido a grande variabilidade espacial dos atributos químicos noo solo. Machado et al., (2007) observaram coeficientes de variação de 27,19% do potássio em um m Latossolo Vermelho. Schlindwein & Anghinoni,, (2000) verificaram coeficiente de d variação alto para os teores de potássio no solo, demostrando que existe alta variabilidade química desse nutriente no solo. RMSE referentee às concentrações variou de 3,56 a 6,14 mg L -1. Valores encontrados dessee erro são considerados aceitáveis por Jamieson et al., (1991), visto quee esse valores ficaram entree 10% a 20% de variabilidade. O modeloo referente à equaçãoo (2) apresentou uma eficiência variando entre 0, 72 a 0,82 (Tabela 1). Tabela 1. Coeficientes estatísticos de avaliação da equação (2), para as estimativas de potássio em diferentes concentraçõess de KNO 3 aplicadas via gotejamento. Tratamento (g.l ) 1,0 2,5 4,0 5,5 MEN(% %) 9,03 9,26 9,01 19,62 RMSE (mg L -1 ) 3,56 4,34 4,89 6,14 EF 0,82 0,80 0,78 0,72 EF= Eficiência da equação (2). A Figura 1 mostra os teores de potássio medidos naa solução do solo e oss estimadoss pela equação (2), nas concentrações de 1,0; 2,5; 4,0 e 5,5 g. g L -1. O modelo demonstrou uma proximidade dos dados de potássio medidos com os estimados ao longo do ciclo da cultura. (A) (B) 156

5 (C) (D) FIGURA 1. Relação entree os valoress de potássio medidoss na soluçãoo do solo e estimadoss pela equação (3) nos tratamentos com 1,0; 2,5; 4,0 e 5,5 g L -1, respectivamente (A, B, C e D). CONCLUSÕES A equação (2) apresentou boa eficiência na estimativaa de potássio ao longo do tempo. REFERÊN NCIAS BIBLIOGRÁFICAS GOMES, E. N.; ESCOBEDO, J. F.; FRISINA, V. A.; ANGELA. R. Modelos de estimativa da par global e difusa em função da radiação de ondas curtas e da transmissividade atmosférica. In Anais... XII Congresso Brasileiro dee Meteorologia, Foz dee Iguaçu-PR, HEIMOVAARA, T. J.; FOCKE, A. G.; BOUTEN, W.; VERSTRANTEN, J. M. Assessing temporal variations in soil water composition with time domain reflectometry. Soil Sciencee Society of America Journal, v. 59, p , JAMIESON, P. D, Porter JR J & Wilson DR. A test of the computer c simulation model ARC- WHEAT1 on wheat crops grown in New Zeland. Field Crops Research,, 27: , MACHADO, L.de O.; LANA, Â. M. Q., QUINTÃO, R. R M. Variabilidade espacial de atributos químicos do solo em áreas sob sistema plantio convencional.. Revista Brasileira de Ciência do Solo, p ,

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