Modelagem da aquisição de fósforo e da eficiência nutricional de eucalipto

Abstract

Esse trabalho foi desenvolvido com o objetivo de aprimorar a modelagem mecanística da aquisição de fósforo e de gerar modelos para estimativa da eficiência de uso e alocação de nutrientes em povoamentos de eucalipto. No primeiro capítulo, foram estabelecidas funções de pedotransferência para predição de parâmetros de modelos mecanísticos de aquisição de P. Também foram realizados aprimoramentos no modelo SSAND (Soil Supply and Nutrient Demand) e o modelo foi avaliado quanto à sua capacidade de predição do P absorvido por plantas de eucalipto em solos tropicais, pobres nesse nutriente, bem como de prever o efeito de fertilizações nesses solos. Nos capítulos dois e três foram obtidos modelos para predição da eficiência de uso e alocação de N, P e K em povoamentos de eucalipto no Brasil. Para tanto, foram adotadas duas estratégias. A primeira delas foi a utilização de regressão não linear, para estimativa dessas variáveis dependentes em função de variáveis independentes associadas ao clima (precipitação pluvial média), ao solo (teor de argila) e às características do povoamento (idade e espaçamento). A segunda estratégia foi baseada em redes neuronais artificiais. Para essa última, além das variáveis independentes anteriormente mencionadas, incluiu- se o genótipo. As duas abordagens foram também avaliadas com dados independentes. As modificações e as funções de pedotransferência desenvolvidas no primeiro capítulo deste trabalho facilitaram a obtenção de parâmetros do modelo SSAND, além de conferir um caráter mais dinâmico à modelagem da aquisição de P adotada. O modelo SSAND previu adequadamente a absorção de P por plantas de eucalipto em dois solos tropicais, bem como o efeito da fertilização com P. Ambas as estratégias de modelagem adotadas nos capítulos dois e três mostraram-se adequadas para predição da eficiência nutricional e alocação de nutrientes por plantas de eucalipto no Brasil.

This research was conducted in order to improve P uptake modeling using a mechanistic approach and to estimate nutrient use efficiency and allocation in eucalyptus plantations in Brazil. In the first chapter, pedotransfer functions were developed to estimate parameters of a mechanistic model (Soil Nutrient Supply and Demand - SSAND). Modifications in the model were made so that it was possible to represent temporal variations in root growth, soil moisture and water influx into plant roots more dynamically. The modeling procedures adopted were evaluated using experimental data conducted with Eucalyptus camaldulensis Dehnh. grown in greenhouse conditions. In chapters two and three, two approaches were used to estimate N, P and K use efficiency and allocation in eucalyptus plantations in Brazil. First, non-linear regression equations were adjusted to estimate nutrient use efficiency (NUE) and allocation (NA) as a function of climate (average rainfall), soil (clay content) and stand characteristics (age and spacing). The second strategy was based on artificial neural networks which included genotype in addition to the above- mentioned independent variables. The generated models were evaluated. Modifications and pedotransfer functions developed in the first chapter of this work helped to simplify the use of SSAND beyond improving the simulation dynamics. The SSAND model adequately predicted P uptake by eucalyptus plants in two tropical soils as well as the effect of fertilization. Both modeling strategies adopted in chapters two and three were suitable for estimating the NUE and NA in Brazilian eucalyptus plantations.