Validación de un modelo de toma simultánea de agua y nutrientes

Abstract

En este trabajo se estudia comparativamente un modelo unidimensional de transporte y toma simultáneas de nutrientes y agua por raíces de cultivos. El modelo se deriva del de Barber-Cushman con la modificación de frontera móvil (dominio variable en el tiempo). En las ecuaciones de este modelo el transporte de nutrientes esta acoplado al transporte de agua, que sigue un modelo derivado de la ecuación de Richards unidimensional también con frontera móvil. Se espera que al acoplar los transportes, en la toma de nutrientes se aprecien diferencias debidas a considerar de forma mas realista el transporte convectivo. Se validó este modelo con datos de trabajos experimentales que estiman la toma de nutrientes, y también en los parámetros de entrada necesarios para el modelo. Se comprobó que las tomas de nutrientes simuladas con el modelo simultáneo están más cerca de la tomas estimadas experimentalmente que en el modelo que sólo considera toma de nutrientes bajo dos condiciones: i) cuando hay alta disponibilidad de nutrientes (adición de fertilizante) y ii) para los nutrientes de alta movilidad.

In this work, is studied comparatively a unidimensional model of transport and simultaneous intake of nutrients and water by crop roots. The model is derived from the Barber-Cushman model with a mobile boundary modification (time-varying domain). In the equations of this model the transport of nutrients is coupled to the transport of water, which follows a model derived from the one-dimensional equation of Richards also with moving boundary. It is expected that when coupling the transports, differences will be appreciated in the nutrient intake due to a more realistic representation of the convective transport. This model was validated with data from experimental works estimating the nutrient intake and the input parameters required for the model. It was verified that the nutrient intakes simulated with the simultaneous model are closer to the experimentally estimated intakes, than the estimated with the model that only considers nutrient intake, under two conditions: i) when there is high availability of nutrients (addition of fertilizer) and ii) For highly mobile nutrients.