A importância da cobertura para o solo

Garantir o acesso adequado à água é uma preocupação fundamental para os agricultores. As colheitas podem ter um desempenho inferior ou mesmo morrer na presença de pouca ou muita água. Mas a capacidade do solo de reter água é um processo complexo que depende de variações na composição do solo, morfologia da superfície e temperatura local, umidade e vento, entre outros fatores.

Wang et al. procuram modelar esse processo para um cenário agrícola comum: solo na presença de cobertura morta residual, os restos de uma cultura de cobertura morta de inverno. A cobertura morta é conhecida por ter vários efeitos estabilizadores no solo, incluindo isolamento da luz solar, redução na velocidade da água que flui sobre a superfície e minimização da variação de temperatura.

Os autores contam com um método de elementos finitos que divide a região em questão em uma série de camadas discretas. No topo está a interface entre a cobertura morta e o ar. Abaixo dessa camada há uma série de camadas de cobertura morta e, na parte inferior, fica o limite do solo coberto de cobertura morta. Várias entradas são então propagadas através das camadas com base em suas equações governantes. A precipitação, por exemplo, chega primeiro da atmosfera e é absorvida continuamente à medida que passa por cada camada.

Esses processos físicos são integrados a um modelo MAIZSIM existente, que fornece processos biológicos adicionais, como o crescimento da planta e os efeitos desse crescimento no solo. Embora o MAIZSIM modele o crescimento do milho, outros modelos de cultura que compartilham o mesmo código de solo estendem essas técnicas a outras culturas importantes, como soja e batata. Os autores então aumentam o modelo MAIZSIM estendido com modelos existentes para simular a decomposição da cobertura morta e a troca de carbono e nitrogênio com o solo. O MAIZSIM é um modelo de simulação de milho desenvolvido pelo USDA.

Os autores realizaram duas simulações para demonstrar que o modelo produz resultados plausíveis em resposta a eventos como tempestades e decomposição. Eles descobriram que ele responde razoavelmente em um sentido qualitativo. No entanto, para produzir resultados quantitativos precisos, trabalhos futuros precisarão calibrar os vários módulos do modelo usando dados coletados em campo.

A pesquisa foi publicada na Water Resources Research and Eos