A adubação tem o intuito de fornecer nutrientes (solutos) às plantas em quantidades requeridas no momento adequado, visando obter produções agrícolas economicamente viáveis. Todavia, em alguns casos, o manejo da adubação não é feito de maneira correta, principalmente por se utilizar quantidades excessivas desses nutrientes. Juntando-se a esse fato, a água da irrigação e/ou da chuva, pode vir a ser um facilitador do escoamento superficial e da lixiviação através do perfil de solo, tornando-se, dessa forma, indisponível às plantas e, podem provocar a poluição de águas superficiais através da erosão hídrica e eutrofização, além da contaminação de águas subterrâneas e a acidificação de camadas do solo. Portanto, para evitar esses impactos ambientais, é necessário conhecer e entender a dinâmica de solutos no perfil de solo mediante a obtenção de informações que venham a caracterizar esses processos. Dentro dessas informações, tem-se a obtenção dos parâmetros de transporte de solutos. Tais parâmetros podem sofrer várias interferências do meio poroso, dentre elas a composição físico-química e mineralógica dos solos, a qual poderá determinar a capacidade de retenção ou dispersão desses íons. Dessa forma, o objetivo dessa pesquisa foi avaliar o efeito da composição físico-química e mineralógica de alguns tipos de solo sobre a dinâmica dos íons nitrato, fósforo e potássio, mediante a análise de seus parâmetros de transporte, obtidos pelo ajuste numérico das curvas de distribuição de efluentes (Breakthrough Curves, BTC) aplicando o código CFITIM dentro do software STANMOD (STudio of ANalytical MODels). Além disso, utilizando-se colunas com diferentes alturas (10 e 20 cm) e buscou-se recomendar qual altura de coluna possui acurácia sobre os parâmetros mediante simulações numéricas das BTC\'s pelo modelo HYDRUS-1D. A pesquisa foi conduzida junto ao Departamento de Engenharia de Biossistemas da Universidade de São Paulo (USP/ESALQ). Os tratamentos foram distribuídos em um esquema fatorial de 5 x 2, ou seja, cinco tipos de solo e duas alturas de colunas de solo para cada íon, individualmente. O delineamento experimental foi em blocos casualizados, com três blocos, totalizando 30 parcelas por soluto. Para a análise dos resultados, os parâmetros de transportes foram submetidos à análise de variância e a avaliação do desempenho do modelo pelos índices estatísticos: Raiz do Erro Quadrático Médio (RMSE), Erro Absoluto Médio (MAE) e o Coeficiente de Determinação (R2). Diante dos resultados obtidos, o solo PV foi diferente estatisticamente dos demais solos em todos os íons no coeficiente de dispersão. Diante das diferentes nas alturas das colunas, os solos PV, PVAe, NV e PVAd apresentaram diferenças significativas no fator de retardamento e os coeficientes de distribuição e dispersão nos íons nitrato e potássio. Sendo assim, recomendou-se a altura de 20 cm, pois os parâmetros determinados foram precisos em relação a 10 cm, pelo fato do modelo HYDRUS-1D ter alcançado um desempenho adequado nas simulações das BTC\'s nos solos arenosos e argilosos. / Fertilizer is applied to provide nutrients (solutes) for plants in required quantities, and at the right time, to facilitate economically viable agricultural production. However, in some cases excessive quantities of fertilizers are applied. Such overapplication can result in runoff and ions leaching through the soil profile, where they are unavailable to plants, and can cause surface water pollution by water erosion and eutrophication, besides of groundwater contamination and soil acidification. To avoid these environmental impacts, it is necessary to characterize the transport parameters that govern the dynamic of solutes in soil profile. These parameters are influenced by porous media properties, such as mineralogical composition of soils, that regulate the retention or dispersion of ions. The objective of this study was to evaluate the effect of physicochemical and mineralogical composition of soils on transport parameters of nitrate, phosphorus, and potassium, estimated by using the CFITIM code inside of STANMOD (STudio of ANalytical MODels) software to fit BTC\'s. Besides that, using of columns with different heights (10 and 20 cm) and recommended the columns height with accuracy under transport parameters by numerical simulations of the BTC\'s using the HYDRUS-1D model. The research was conducted in the Department of Biosystems Engineering, University of São Paulo (USP/ESALQ). The treatments were a 5 x 2 factorial with five soils and two column heights for each individual solute. The experimental design was random blocks, with three blocks, totaling 30 plots for each solute. For analysis of results, the transport parameters were submitted a variance analysis and the evaluation of model performance by statistical indexes: Root Mean Square Error (RMSE), Mean Absolute Error (MAE) and Determination Coefficient (R2). The dispersion coefficient for PV soil were significantly different from those for other soils, for all ions. In front of the different heights of the columns, PV, PVAe, NV and PVAd soils showed significant differences in retardation factor, and distribution and dispersion coefficients, for nitrate and potassium ions. The parameters obtained from 20 cm columns were accurate than those obtained from 10 cm height, based on adequate performance of HYDRUS-1D model in BTC\'s simulations of sandy and clay soils.

The crop productivity increase is often associated with an increase in the use of agricultural products, including herbicides. When these products are applied in an untidy way, leaching may occur and cause environmental contamination either at the soil or at the groundwater. Regarding herbicides, atrazine is widely used in Brazil and around the world. It is also considered as the main organic pollutant, and a potential contaminant of the water table. According to that, it is necessary to build a detailed knowledge about the dynamics of these molecules through the soil with the objective to better control the contamination risks. Thus, the main goal of this research was to simulate the atrazine\'s movement through both tropical and temperate soils under corn cultivation using HYDRUS package models, and to obtain equation parameters to transform electromagnetic induction (EMI) signal data in atrazine\'s movement parameters. Thus, the research was conducted in two different places: 1 - \"Luiz de Queiroz\" College of Agriculture (ESALQ/USP) at the Biosystems Engineering Department and at the Ecotoxicology Laboratory (CENA/USP) both in Piracicaba, SP (Brazil), and 2 - at the Meat Animal Research Center (MARC/ARS) from the United States Department of Agriculture (USDA) in Clay Center, NE (US). In Brazil, a corn crop using three treatments of atrazine was conducted in a greenhouse to obtain the herbicide concentration data from the soil solution. Then, soil samples were collected to run breakthrough curves (BTC) to obtain atrazine\'s movement parameters through STANMOD model. After that, atrazine\'s movement simulations were taken through the HYDRUS 2D model. In the end, statistical indexes were used to compare observed and modeled data aiming the evaluation of HYDRUS 2D model for the movement of atrazine. In US, EMI data were collected in a corn field before atrazine application. Then, soil samples from this field were collected for BTC\'s to obtain atrazine\'s movement parameters. After obtaining such parameters, models were generated correlating EMI signal data with atrazine\'s movement parameters. Subsequently, statistical comparison indexes were used to compare the actual data obtained with the data obtained by the new model generated. Finally, simulations of the movement of atrazine were made with the purpose of evaluating the contamination of the subsoil. In addition, maps with interpolated data were generated, facilitating the visualization of sites most susceptible to contamination. In Brazil, the atrazine\'s movement parameters were R = 1.604, β = 0.82 e ω = 2.5 h-1. Then, HYDRUS 2D simulations were precise (r = 0.9815) and accuracy (d = 0.9906) when the corn plant is not in the system. However, with the presence of the corn, HYDRUS 2D still predicted atrazine with precision (r = 0.8609) but the accuracy was low (d = 0.4449). In US, the atrazine\'s movement parameters were R = 7.45, β = 0.47, and ω = 5.56 h-1. Further, models using EMI signal data to predict atrazine\'s movement parameters were generated. The statistical indexes to these models were R2 = 0.9012, r = 0.9311, and d = 0.9589. Overall, HYDRUS 2D is a model to predict atrazine\'s movement through the soil. However, more researches need to be carried out considering the plant as part of the system and the parameters which account water and solutes absorption need to be improved. The EMI technique to obtain atrazine\'s movement parameters was also well succeeded. Thus, it should be broadly used to monitor atrazine and other contaminants. / O aumento de produtividade dos cultivos, na maioria das vezes, está associado a um aumento na utilização de insumos agrícolas, dentre eles, os herbicidas. Quando esses produtos são aplicados de uma maneira desordenada ao solo, processos de lixiviação podem ocorrer e, dessa forma, provocar algum tipo de contaminação ambiental, alcançando, assim, águas subterrâneas. Nesse sentido, em termos de aplicação de herbicidas, a atrazina é um exemplo dessa classe, que é intensamente utilizada no Brasil e no mundo e é frequentemente considerada como sendo um dos principais poluentes orgânicos, revelando-se, também, como um dos potenciais contaminantes do lençol freático. Visando maior controle de riscos de um possível impacto ambiental aliado à necessidade de aumento de produtividade, faz-se necessário o conhecimento com maior detalhamento sobre a dinâmica desses elementos no perfil do solo. Dessa forma, buscou-se como objetivo principal dessa pesquisa, simular a dinâmica da atrazina em um perfil de solo utilizando-se, para tal, o modelo HYDRUS 2D, sob condições de cultivo de milho, em regiões de solos tropicais e temperados e obter parâmetros de uma equação que transforme dados de indução eletromagnética (EMI) em parâmetros do movimento da atrazina. Deste modo, a pesquisa foi conduzida em dois locais distintos: Local 1 - Escola Superior de Agricultura \"Luiz de Queiroz\" (ESALQ/USP), junto ao Departamento de Engenharia de Biossistemas e Laboratório de Ecotoxicologia (CENA/USP) ambos em Piracicaba, SP (Brasil) e Local 2 - U.S. Meat Animal Research Center (MARC/ARS/USDA), em Clay Center, Nebraska (EUA). No Brasil, um cultivo de milho usando-se três tratamentos de atrazina foi conduzido em estufa experimental a fim de se obter dados de concentração do herbicida na solução do solo. Em seguida, amostras do mesmo solo foram coletadas para realização de curvas de eluição (BTC) para se obter os parâmetros de movimento da atrazina através do software STANMOD. Após a obtenção de tais parâmetros, simulações de movimento da atrazina no solo foram realizadas através do modelo HYDRUS 2D. Por fim, índices estatísticos de comparação foram utilizados para avaliar este software. Nos Estados Unidos, dados de EMI foram coletados num campo de cultivo de milho antes da aplicação de atrazina. Em seguida, amostras de solo deste campo foram coletadas para realização de BTC\'s para se obter os parâmetros do movimento da atrazina. Após a obtenção de tais parâmetros, foram gerados modelos correlacionando dados de EMI com os parâmetros do movimento do herbicida. Posteriormente, índices estatísticos de comparação foram utilizados com o objetivo de se comparar os dados reais obtidos com os dados obtidos pelo novo modelo gerado. Por fim, simulações do movimento da atrazina foram feitas com o intuito de avaliar a contaminação do subsolo. Além disso, mapas com dados interpolados foram gerados, facilitando a visualização dos locais mais suscetíveis à contaminação. No experimento realizado no Brasil, os parâmetros do movimento da atrazina encontrados foram: R = 1,604, β = 0,82 e ω = 2,5 h-1. Com tais parâmetros, o modelo HYDRUS 2D simulou o movimento da atrazina com precisão (r = 0,9815) e acurácia (d = 0,9906), quando a planta de milho não está inclusa no sistema. Quando a planta é considerada, o modelo prevê o movimento da atrazina com precisão (r = 0,8609), porém sem precisão (d = 0,4449). No experimentos realizado nos EUA, os parâmetros do movimento da atrazina encontrados foram: R = 7,45, β = 0,47 e ω = 5,56 h-1. Modelos para obtenção dos parâmetros de movimento da atrazina utilizando-se EMI como dado de entrada foram gerados e seus índices estatísticos de comparação foram: R2 = 0,9012, r = 0,9311 e d = 0,9589. Deste modo, o modelo HYDRUS 2D é uma ferramenta para simular o movimento da atrazina no solo. No entanto, mais pesquisas devem ser feitas no que se refere à presença da planta no sistema solo-planta-atmosfera, pois os parâmetros que controlam a absorção de água e solutos podem estar obsoletos. A técnica de obtenção de EMI também foi bem sucedida na previsão dos parâmetros do movimento da atrazina e, portanto, deve ser utilizada para monitoramento, não só da própria atrazina, mas também de outros contaminantes.

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