Submitted by Nathália Faria da Silva (nathaliafsilva.ufv@gmail.com) on 2017-06-23T17:30:23Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 224537 bytes, checksum: e1eb0a836c77e6b441f5a127508f8a1a (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-23T17:30:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 224537 bytes, checksum: e1eb0a836c77e6b441f5a127508f8a1a (MD5) Previous issue date: 2004-07-23 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Com o objetivo de determinar a distribuição e mobilidade do amônio, do nitrato, do potássio e do fósforo, aplicados por fertirrigação na forma de fertilizantes formulados, realizou-se um experimento em laboratório, utilizando colunas de percolação de 2,4 dm 3 , seccionadas em dez anéis de 7 cm de altura. Os tratamentos corresponderam a um fatorial 4 x 3 x 3, sendo quatro Latossolos de Minas Gerais, três formulações comerciais indicadas para fertirrigação (15-30-15, 6-12-36 e 15-5-30), em doses calculadas para incorporar 20 mg/dm 3 de P, e três lâminas de irrigação, correspondentes a fertirrigação com 0,20 volume de poros (F); fertirrigação seguida de irrigação com igual volume de água (F + I); e fertirrigação seguida de duas irrigações semelhantes (F + I + I). Para homogeneizar a umidade do solo, aplicou-se lâmina de água deionizada correspondente a 0,7 volume de poros cinco dias antes do início do ensaio. Sempre com intervalos de cinco dias entre cada operação, aplicaram-se os tratamentos (F + I + I) e, na seqüência, os tratamentos (F + I) e (F), nos intervalos indicados, de forma a concluir os trabalhos na mesma data. Finalizado o ensaio, foram retiradas amostras de cada anel para - + determinar o teor de N-NH 4 , de N-NO 3 , de potássio e de fósforo. Na + - solução percolada, determinou-se a concentração de N-NH 4 , de N-NO 3 ,, de potássio e de fósforo, calculando-se as quantidades lixiviadas. A concentração de fósforo na solução percolada foi inferior ao limite de detecção do método utilizado. As quantidades dos nutrientes perdidas por lixiviação e os perfis de distribuição do amônio, do nitrato, do potássio e do fósforo, nas colunas, permitem indicar que o nitrato foi o íon mais móvel na solução do solo, apresentando as maiores perdas por lixiviação, com resposta à concentração no fertilizante e à lâmina aplicada; que o amônio e o potássio, nessa ordem, apresentaram comportamento intermediário; e que o fósforo concentrou-se no anel superior das colunas-resposta esperada, pela aplicação de uma lâmina máxima de 0,6 volume de poros. Pode concluir- se que a mobilidade dos íons estudados, quando aplicados a Latossolos, - + + - apresenta a seqüência NO 3 > NH 4 > K >> H 2 PO 4 . Essa constatação permite alertar para o risco de utilizar fertilizantes formulados na fertirrigação de Latossolos, que pode levar à eventual contaminação de cursos de água com compostos nitrogenados e à localização excessivamente superficial do fósforo, com menor aproveitamento por parte da cultura. / Aiming at the determination of both distribution and mobility of the ammonium, nitrate, potassium and phosphorus applied by fertirrigation under the formulated fertilizer form, this experiment was conducted under laboratory conditions, by using soil percolation columns of 2.4 dm 3 , which were sectioned into ten 7 cm-height rings. The statistical scheme consisted of a factorial 4 x 3 x 3, corresponding to four Latosols from Minas Gerais State, three commercial formulations recommended for fertirrigation (15-30-15, 6-12-36 and 15-5-30) at doses calculated to incorporate 20 mg/dm 3 phosphorus, and three irrigation depths, corresponding to: fertirrigation with 0.20 pore volume (F); fertirrigation followed by irrigation with equal water volume (F + I); and fertirrigation followed by two similar irrigations (F + I + I). A deionized water depth corresponding to 0.7 pore volume was applied at five days before beginning the assay, in order to homogenize the soil moisture. At each 5-day intervals, xthe treatments (F + I + I) and sequentially (F + I) and (F) were applied at these intervals to conclude the works at the same date. When the assay was concluded, the samples were taken from each ring to determine the N- + - NH 4 , N-NO 3 , potassium and phosphorus contents. In the percolated solution, the concentrations of + N-NH 4 , - N-NO 3 , potassium and phosphorus were determined, by calculating the leached amounts. The phosphorus concentration in the percolated solution was below the detection limit of the used method. The nutrient contents lost by leaching and the distribution profiles of ammonium, nitrate, potassium and phosphorus in the soil columns showed that nitrate was the most movable free ion in the soil solution, since it showed highest losses by leaching, in response to its concentration in fertilizer and to the applied water depth; the ammonium and potassium showed an intermediate behavior; and phosphorus was concentrated in the upper ring of the columns, an expected response from the application of a maximum water depth of 0.6 pore volumes. It may be concluded that the mobility of these ions, when - + they are applied on Latosols, show the sequence NO 3 > NH 4 > + - K >> H 2 PO 4 . The results rather direct the attention to the risk in using the formulated fertilizers in the Latosol fertirrigation, because they may lead to an eventual contamination of water streams with nitrogen compounds as well as to the excessively superficial retention of the phosphorus and a consequent reduced absorption by the crop.

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2017-03-10T18:50:20Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 2831104 bytes, checksum: 7381a7dfd55207e7903bd835dc5700b7 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-10T18:50:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 2831104 bytes, checksum: 7381a7dfd55207e7903bd835dc5700b7 (MD5) Previous issue date: 2005-05-25 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Grande atenção tem sido dada aos impactos no ambiente e à saúde humana causados pelo uso inadequado de fertilizantes químicos na agricultura. Esses produtos, após sua aplicação, alcançam o solo onde processos de natureza física, química e ou biológica determinarão o destino destes produtos no ambiente. Adubações nitrogenadas, bastante comum e necessária às plantas, podem disponibilizar o N-NO 3- que, devido a sua a alta mobilidade no solo, podem atingir águas superficiais e subterrâneas, favorecendo eutrofização das mesmas. A compreensão dos processos de transformações biológicas do nitrogênio (mineralização e nitrificação), de forma conjunta, é fundamental para o entendimento da dinâmica do nitrogênio no solo, não só do ponto de vista da fisiologia da planta e fertilidade do solo bem como do ponto de vista ambiental. O objetivo deste trabalho foi desenvolver um modelo de mineralização da matéria orgânica e de nitrificação do amônio e incorporá-lo ao modelo transporte de soluto no solo (SIMASS_C), bem como simular as concentrações e a distribuição de nitrato e amônio no perfil do solo considerando o efeito da temperatura e umidade do solo. A pesquisa foi conduzida em duas etapas. A primeira etapa constou da formulação matemática e elaboração da rotina computacional do modelo, em linguagem Delphi 7.0. Na segunda etapa, foi conduzido um experimento em câmaras de incubação, para dois solos, na qual amostras destes solos foram incubadas ao longo do tempo para, posteriormente, parametrizar os modelos de mineralização e nitrificação. Outro experimento, em colunas de solo, também foi realizado para testar o modelo de transporte de água e solutos no solo. O modelo exponencial apresentou bom ajuste aos dados de mineralização e nitrificação. Utilizando-se o modelo foi possível prever a tendência do movimento vertical do nitrato e amônio bem como a distribuição do perfil de umidade em colunas de solo não saturado. A inclusão do processo de mineralização e nitrificação no modelo SIMASS_C resultou numa melhoria na estimativa da concentração de nitrato e amônio no solo. O modelo de temperatura permitiu estimar a temperatura no perfil do solo e ao longo do tempo com boa precisão. / It has been given a big regard to the impacts in the environment and human health caused by the inappropriate application of chemical fertilizers in the agriculture. After its application, those products reach the soil, where physical, chemistry and or biological processes will determine its fate on the ambient. The fertilizer with nitrogen are very usual and necessary to the plants because it can provide N-NO 3- , however, due its high mobility in the soil, it can reachs superficial and underground waters, stimulating water eutrofication. The comprehension of the biological processes transformations of the nitrogen (mineralization and nitrification), in an whole way, is fundamental for the understanding of the dynamics of the nitrogen in the soil, not only of the point of view of the plant physiology and soil fertility as well as of the environmental point of view. The objective of this work was to develop a model of organic matter mineralization and the ammonium nitrification and include then into the solute transport model in the soil (SIMASS_C), as well as to simulate the concentrations and distribution of nitrate and ammonium in the soil profile considering the temperature and humidity effect of the soil. The research was happened in two periods. The first stage consisted of the mathematical formulation and elaboration of the computational routine model, in Delphi 7.0 language. The second stage, an experiment was led in incubation cameras, for two soils, which samples of these soils were incubated along the time, and later, it were fitted the parameters of the mineralization and nitrification models. In soil columns, another experiment was accomplished to test the model the water and soil solutes transport. The exponential model gave good fitting to the mineralization and nitrification data. It was possible to estimate the vertical movement of the nitrate and ammonium as well as the profile distribution moisture, in not saturated soil columns, with good results. The incorporation of the mineralization and nitrification processes in the model SIMASS_C resulted in an improvement in the estimate of the nitrate and ammonium concentration in the soil. The temperature model allowed to estimate temperature soil profile with good precision. / Tese importada do Alexandria

Orientadores: Edson Eiji Matsura, Jarbas Honorio de Miranda / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Agricola / Made available in DSpace on 2018-08-09T21:31:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Souza_AndersonLuizde_D.pdf: 4529373 bytes, checksum: 402972ab3e735c73df6c25a04dbbd1e9 (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: Conhecer a dinâmica da água e de solutos no solo é condição imprescindível para a produção agrícola sustentável. O sucesso destes modelos numéricos em descrever a dinâmica da água e de solutos no solo está intimamente ligado à precisão com que os parâmetros físicohídricos, envolvidos nestes processos são determinados. De uma maneira geral, a determinação dos parâmetros de transporte de íons no solo esta associado ao ajuste de modelos teóricos a dados associados a ensaios experimentais de deslocamento miscível. Tal procedimento além dos erros numéricos associados ao ajuste destes parâmetros, também é susceptível a erros experimentais. Sendo assim, mostra-se necessário a proposição de técnicas de modelagem que incorporem, de maneira apropriada as imprecisões intrínsecas ao estudo experimental da dinâmica da água e de soluto no solo. Neste sentido, este trabalho teve como objetivo avaliar o potencial do uso da lógica fuzzy, sobretudo de um modelo baseado em regras fuzzy (MBRF), na simulação numérica destes processos. A utilização da teoria dos conjuntos fuzzy é vantajosa à medida que permite que as incertezas envolvidas na dinâmica da água e de solutos no solo sejam absorvidas pela utilização de conjuntos de regras. A base de regras foi construída a partir de um conjunto de dados teóricos, denominado conjunto de treinamento, obtido a partir da simulação numérica das Equações Diferenciais Parciais que regem as dinâmicas da água no solo. O conjunto de treinamento foi obtido utilizando-se o modelo computacional Hydrus-2D. A construção do MBRF, utilizado para descrever a dinâmica da água no solo na direção vertical foi feita utilizando-se o ambiente computacional MATLAB 6.5. Paralelamente a modelagem da dinâmica da água, o estudo do transporte de potássio no solo foi feito considerando-se apenas o fluxo de massa. Os resultados obtidos pelo MBRF foram comparados com resultados obtidos no estudo experimental da dinâmica da água e de solutos em colunas verticais de solo equipadas com sondas de TDR e extratores de solução. Face aos resultados obtidos, pode-se concluir que, neste trabalho, muito embora os resultados apresentados pelo MBRF na simulação da dinâmica de água e de solutos no solo tenham sido apenas razoáveis, o uso da teoria de conjuntos fuzzy aplicada ao estudo destes processos, devido a sua simplicidade de formulação e interpretação, apresentou-se como uma importante ferramenta para auxiliar na tomada de decisão de processos que busquem o uso racional da água e do solo nas atividades agrícolas / Abstract: To know the water and solute dynamics is a indispensable condition for the sustainable agricultural production. The numeric models success in escribe those processes is intimately linked to the precision with the physical- hydric arameters involved in these processes are determineted. In a general way, the determination of the ions transport parameters are obtained by the adjustment of theoretical models to experimental data of miscible displacement studies. Such procedure, besides numerical mistakes, associated to the adjustment of these parameters, is also associated to experimental errors. In this way, the proposition of modeling techniques that incorporate, in an appropriate way, those intrinsic imprecisions are necessary. For this reason, this work¿s goal is evaluate the rule based fuzzy model¿s (RBFM) potential in the numeric simulation of these processes. The use of the fuzzy theory is advantageous once it allows to incorporate the uncertainties involved in the soil water and solutes dynamics using a set of rules. The base of rules was built using a set of theoretical data, denominated training set, obtained by the numeric simulation of the Equations that govern the water dynamics in the soil profile. The training set was obtained using the computational model Hydrus-2D. The construction of the RBFM, used to describe the vertical water dynamics, was done the computational software MATLAB 6.5. Parallel to the water dynamics modeling, a potassium transport study was made considering just the mass flow process. The results obtained with RBFM were compared with experimental data obtained in study of the water and solute dynamics in a vertical soil column, equipped with TDR probes and solution extractors. Face to the obtained results, it can be concluded that, in this work, the presented RBFM wasn¿t very efficient in describe water and solute dynamics the dynamics. In the other hands, apart of those results, the development of this modeling technique showed a great potential in the soils water and solute dynamics, reinforcing the importance of more investigations in this way / Doutorado / Agua e Solo / Doutor em Engenharia Agrícola