Simulation of atrazine, nitrate, phosphorus, and potassium dynamics in unsaturated soils using the Hydrus software.

• Grant number: 19/20965-7
• Support Opportunities: Scholarships in Brazil - Technical Training Program - Technical Training
• Start date: October 01, 2019
• End date: October 31, 2020
• Field of knowledge: Agronomical Sciences - Agricultural Engineering - Soil and Water Engineering
• Principal Investigator: Jarbas Honorio de Miranda
• Grantee: Matheus Ricardo Poleto
• Host Institution: Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz (ESALQ). Universidade de São Paulo (USP). Piracicaba , SP, Brazil
• Associated research grant: 18/10164-4 - Simulation of atrazine, nitrate, phosphorus, and potassium dynamics in unsaturated soils using the Hydrus software, AP.R

Abstract

O aumento de produtividade dos cultivos, na maioria das vezes, está associado a um aumento na utilização de insumos agrícolas, tais como, fertilizantes e herbicidas. Todavia, em alguns casos, o manejo desses insumos não é feito de maneira correta, principalmente pelo fato de se utilizar quantidades excessivas de certos nutrientes e herbicidas. Juntando a esse fato, a água da irrigação e/ou da chuva, esses elementos podem vir a facilitar uma lixiviação desses solutos através do perfil de solo, para camadas mais profundas, bem como, causar acontaminação de águas subterrâneas ou até mesmo acidificação do solo. 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 detectada como sendo o principal poluente orgânico, revelando-se dessa forma como potencial contaminante do lençol freático, bem como, íons tais como: nitrato, fósforo, potássio. Portanto, para se evitar "prejuízos" tanto ambientais quanto aspectos econômicos, é necessário conhecer a dinâmica desses solutos no perfil de solo (atrazina, nitrato, fósforo, potássio), visando um maior controle de riscos de um possível impacto ambiental aliado à necessidade de aumento de produtividade. Dessa forma, o objetivo da presente pesquisa serásimular, por modelos matemáticos, a dinâmica desses solutos (citados anteriormente) em um perfil de solo, por meio do "pacote" do modelo HYDRUS (modelos STANMOD e HYDRUS-2D) (modelo preconizado mundialmente) sob condições de cultivo de milho. Os objetivos específicos serão: a) obter os parâmetros de transporte dos íons nitrato, fósforo, potássio e atrazina, por meio do ajuste numérico da equação diferencial de advecção-dispersão (ADE), elaborando-se a curva de distribuição de efluentes (Breakthrough curves - BTC); b) verificar se tais parâmetros podem sofrer interferências em relação à qualidade mineralógica dos solos, determinando a capacidade de retenção ou dispersão desses solutos; c) avaliar a movimentação da atrazina no solo ao longo docultivo do milho levando em conta sua degradação no solo; d) realizar testes estatísticos de desempenho que demonstrem a eficiência do modelo HYDRUS-2D supracitados frente a avaliação completa do cultivo de milho em casa de vegetação e dados obtidos em laboratório e por fim, e) testar um sistema de membranas semipermeáveis durante o cultivo do milho.