Simulação da dinâmica da atrazina pelo modelo HYDRUS 2D sob cultivo de milho em regiões de solo tropical e temperado

Autor(es)

Luciano Alves de Oliveira

• Tipo de documento: Tese de Doutorado
• Imprenta: Piracicaba.
• Instituição: Universidade de São Paulo (USP). Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz (ESALA/BC)
• Data de defesa: 2019-03-25

Membros da banca

Jarbas Honorio de Miranda; Valdemar Luiz Tornisielo; Bryan Lee Woodbury

• Orientador: Jarbas Honorio de Miranda

Resumo

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. (AU)

• Processo FAPESP: 17/07443-6 - Simulação da dinâmica da atrazina pelo modelo HYDRUS 2D sob cultivo de milho em regiões de solo tropical e temperado
• Beneficiário: Luciano Alves de Oliveira
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado