BR112014021220A2 - monitoramento e controle das condições do solo - Google Patents
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Abstract
MONITORAMENTO E CONTROLE DAS CONDIÇÕES DO SOLO. Vários métodos e sistemas são fornecidos para o monitoramento e controle das condições do solo. Em um exemplo, entre outros, um método inclui a obtenção de amostras aquosas de sondas de sucção (32) dentro de um substrato de solo e análise das amostras aquosas para determinar a composição química do substrato de sol o. As quantidades de um aditivo podem ser determinadas para ajustar a composição química do substrato de solo. Em outro exemplo, um método inclui a instalação de uma sonda de sucção dentro de um substrato de solo; sucção a vácuo para induzir condução hidráulica das soluções aquosas a partir do substrato de solo; extração de uma amostra aquosa; e análise da amostra aquosa para determinar uma composição química do substrato de solo. Em outro exemplo, um método inclui a obtenção de uma composição de uma solução de adubo (FS) fornecida a um substrato de solo e uma composição química dentro do substrato de solo; determinação d o uso de nutrientes e proporcionamento de uma quantidade de aditivo para produzir uma FS subsequente para o fornecimento.
Description
[001] Esse pedido reivindica a prioridade do pedido provisório copendente intitulado “MONITORING AND CONTROL OF SOIL CONDITIONS (MONITORAMENTO E CONTROLE DAS CONDIÇÕES DO SOLO)” tendo No. de série. US 61/603,680, depositado em 27 de fevereiro de 2012, o qual é aqui incorporado por referência na sua totalidade.
[002] Como a população continua a aumentar, a produção de alimentos torna-se um problema cada vez maior. A utilização eficaz dos recursos hídricos afeta a produtividade das lavouras agrícolas. Além disso, a fertilização tornou-se um dos principais fatores que aumentam a produtividade e qualidade de lavouras agrícolas. Isso resultou em um aumento do consumo de fertilizantes no mundo, levantando novas questões como o aumento dos custos de produção e os efeitos de contaminação da atividade agrícola.
[003] Muitos dos aspectos da invenção podem ser melhor compreendidos com referência aos seguintes desenhos. Os componentes nos desenhos não estão necessariamente dimensionados na escala, ao invés, a ênfase é colocada na ilustração clara dos princípios da presente invenção. Além disso, nos desenhos, números de referência iguais designam partes correspondentes ao longo das diversas vistas.
[004] A FIG. 1 é uma representação gráfica ilustrando o monitoramento da condição do solo usando uma pluralidade de sondas de sucção de acordo com as várias modalidades da presente divulgação.
[005] A FIG. 2 é uma representação gráfica de um exemplo de uma sonda de sucção da Fig. 1 de acordo com diversas modalidades da presente divulgação.
[006] A FIG. 3 é um fluxograma ilustrando um exemplo de monitoramento e controle do estado do solo de acordo com várias modalidades da presente divulgação.
[007] A FIG. 4 é um fluxograma ilustrando um exemplo da análise da amostra de acordo com várias modalidades da presente divulgação.
[008] A FIG. 5 é uma tabela ilustrando a relação entre os vários aditivos e o seu efeito em uma planta de acordo com as várias modalidades da presente divulgação.
[009] A FIG. 6 é um fluxograma ilustrando um exemplo da avaliação da composição e/ou da utilização da FIG. 3 de acordo com as diversas modalidades da presente divulgação.
[010] A FIG. 7 é um exemplo de um sistema que pode ser utilizado no monitoramento e controle das condições do solo de acordo com as várias modalidades da presente divulgação.
[011] São aqui descritas várias modalidades relacionadas ao monitoramento e controle das condições do solo em, por exemplo, aplicações agrícolas. Referência será feita agora em detalhes com a descrição das modalidades conforme ilustradas nos desenhos, em que números de referência indicam partes semelhantes através das diversas vistas.
[012] A aplicação controlada da água e fertilizantes pode aumentar a produtividade das lavouras agrícolas de forma sustentável, proporcionando maior rentabilidade,
segurança alimentar e preservação ambiental. Monitoramento das condições nutricionais das culturas pode ser usado para controlar a aplicação dos recursos disponíveis (por exemplo, água e fertilizantes) para cumprir as necessidades nutricionais das plantas ao longo da sua evolução; melhorando assim a produtividade e a qualidade do produto resultante, reduzindo os insumos e perdas por lixiviação.
[013] Análise da composição química do solo e/ou de líquidos sobre as raízes das plantas, assim como o diagnóstico das condições das plantas, podem fornecer uma indicação da absorção de nutrientes pelas plantas que podem ser utilizados para controlar a irrigação e/ou a fertilização. O monitoramento das condições do solo pode ser realizado utilizando sondas de sucção instaladas em diferentes níveis de profundidade dos perfis de raízes das plantações. Ao extrair soluções aquosas a partir do substrato de solo sobre as raízes, a interação das condições do solo e da atividade da raiz pode ser monitorada e usada para controlar a aplicação de nutrientes para o substrato de solo. Por exemplo, a reação Ee O comportamento dos insumos (por exemplo, água, efluentes, adubos, coadjuvantes, quelatos, etc) adicionados ao solo e a reação do solo para esses insumos, bem como a atividade da raiz para a absorção de nutrientes, pode ser avaliada ao longo do ciclo fenológico das plantas para proporcionar indicações que podem ser utilizadas para controlar a aplicação de aditivos, tais como, por exemplo, nutrientes químicos de maneira cíclica ou contínua.
[014] Com referência à FIG. 1, é mostrado uma representação gráfica ilustrando o monitoramento da condição do solo 103 usando uma ou mais sondas de sucção 106 de acordo com as várias modalidades da presente divulgação. Por exemplo, as plantas 109 da mesma espécie são plantadas no substrato solo 103 com as suas raízes estendendo-se através de uma zona de atividade de raiz 112. As soluções de água e/ou adubos 115 podem ser fornecidos para as plantas 109 através de linhas de gotejamento, pulverizadores, ou outro sistema de distribuição. No exemplo da FIG. 1, as sondas de sucção 106 estão localizadas em uma pluralidade de profundidades (ou níveis) dentro da zona de atividade da raiz 112 da(s) planta(s)
109. Por exemplo, as sondas de sucção 106 podem ser colocadas em duas profundidades (por exemplo, cerca de 15 cm e cerca 30 cm) para as plantações vegetais ou três profundidades (por exemplo, cerca de 20 cm, cerca de 40 cm, e cerca de 60 cm) para plantas lenhosas. Sondas de sucção 106 também podem estar localizadas em outras profundidades como pode ser compreendido. A(s) profundidade(s) pode (m) variar de acordo com as espécies de plantas. Além disso, as sondas podem ser instaladas em uma profundidade abaixo da zona de raiz de atividade 112 para monitorar a propagação de nutrientes não utilizados através da zona de raiz atividade 112. As sondas adicionais de sucção 106 para as mesmas ou diferentes profundidades, também podem ser utilizadas. Por exemplo, as sondas de sucção 106 podem ser distribuídas, ou individualmente ou em grupos, em locais diferentes dentro de uma fila, leito, e/ou campo para monitorar as variações dentro do campo.
[015] Em outras implementações, uma ou mais sondas de sucção 106 podem ser colocadas em uma ou mais profundidades no substrato do solo 103 para monitoramento ambiental, tal como, por exemplo, onde a lixiviação é monitorada. Por exemplo, nas indústrias de mineração ou de metal onde lavagem e enxagues são frequentemente utilizados, monitoramento para metal ou outras formas de contaminação no substrato do solo 103 pode ser implementado utilizando as sondas de sucção 106. As possíveis aplicações podem incluir, mas não estão limitadas a, lixiviação estática, monitoramento do local para descontaminação, monitoramento a médio e longo prazo de restauração e/ou reabilitação dos espaços afetados, escoamento e/ou monitoramento de deterioração, etc, utilizando uma ou mais sondas da sucção das amostras obtém a partir de um substrato de solo. As amostras aquosas podem ser analisadas quanto à composição química para monitorar as variações no substrato de solo
103. As ações corretivas ou de remediação podem ser tomadas com base na composição da amostra monitorada. A análise das amostras pode ser utilizada para advertir e/ou alarmes e/ou propor medidas corretivas para eliminar ou reduzir os efeitos ambientais.
[016] A FIG. 2 ilustra um exemplo de uma sonda de sucção 106 da FIG. l. A sonda de sucção 106 da FIG. 2 inclui uma cápsula porosa 203 de porcelana, por exemplo, ligada a uma extremidade de um tubo 206 do material inerte, tal como, por exemplo, borracha dura, polietileno, ou PVC. Por exemplo, a cápsula porosa 203 pode ser de cerca de 50 mm de diâmetro e estender-se a partir da extremidade do tubo em cerca de 85 mm. A porcelana porosa pode ter uma espessura de cerca de 5 mm com uma porosidade de cerca de 25-23% e um diâmetro poroso médio de cerca de 8-10Ã. Outros materiais quimicamente inertes também podem ser utilizados para a cápsula porosa 203, tal como, por exemplo, cerâmicas porosas. As características porosas do material usadas na cápsula porosa 203 permitem a condutividade hidráulica das soluções aquosas a partir do solo quando o vácuo é aspirado para dentro da sonda de sucção 106. A porosidade da cápsula porosa 203 deve permitir que a composição química monitorada entrasse com a sonda de sucção 106 sem dificuldade. Além disso, outras formas e dimensões podem também ser utilizadas para a cápsula porosa 203 e/ou uma sonda de sucção 106. Uma tampa 209 (por exemplo, borracha ou PVC) veda a extremidade oposta do tubo 206. Um encaixe 212 ligado com a tampa 209 permite a conexão a uma bomba de vácuo para aspirar um vácuo dentro da sonda oca de sucção
106. O encaixe 212 pode incluir uma válvula para permitir que a bomba de vácuo seja desconectada, enquanto mantendo o vácuo no interior da sonda de sucção 106.
[017] Voltando à FIG. 1, as sondas de sucção 106 são instaladas em uma posição vertical dentro do solo 103 com uma pluralidade de profundidades dentro da zona de atividade da raiz 112. Por exemplo, um buraco pode ser perfurado no solo 103 e a sonda de sucção 106 pode ser inserida para a profundidade adequada. Em geral, um grupo de sondas de aspiração 106 está instalado em uma área de atividade de boa raiz na mesma planta ou em plantas vizinhas que estão no mesmo estágio fenológico. Por exemplo, um grupo de sondas de sucção pode ser instalado ao longo de uma linha de plantações de plantas que foram plantadas em conjunto. A localização das sondas de sucção 106 pode igualmente ter em conta a posição do sistema de irrigação. Por exemplo, uma sonda de sucção 106 pode estar localizada no centro de uma área molhada sob uma linha de gotejamento. Além disso, as sondas de sucção 106 devem estar espaçadas suficientemente distantes (por exemplo, cerca de 20-30 cm) para permitir espaço para amostragem adequada em soluções aquosas a partir do solo ao redor, sem competir com uma sonda de aspiração adjacente 106.
[018] Em algumas implementações, as cápsulas porosas 203 (FIG. 2) das sondas de sucção 106 podem estar submersas em água (por exemplo, durante cerca de 15-20 minutos) para permitir a hidratação da cápsula porosa 203. Hidratação das cápsulas porosas 203 pode melhorar a conexão hidráulica entre o solo 103 e as cápsulas porosas 203. A hidratação também pode facilitar a inserção da sonda de sucção 106 para o solo 103. O solo circundante 103 pode também ser compactado em torno da sonda de sucção 106 (por exemplo, usando um fio) para garantir uma boa conexão hidráulica entre a cápsula porosa 203 e o solo 103. As amostras do solo nas várias profundidades 103 (por exemplo, 0-30 cm e 30-60 cm) podem ser obtidas durante a instalação das sondas de sucção 106. Uma amostra de solo pode ser obtida por cada uma das profundidades da sonda. Um protocolo de amostragem de solo pode ser seguido para garantir que as amostras constituem uma indicação verdadeira da composição do solo. Análise das amostras de solo podem fornecer informações sobre a linha de base da composição do substrato de solo
103.
[019] Após a instalação das sondas de sucção 106, as soluções aquosas podem ser extraídas a partir do substrato em torno das raízes da planta(s) por aspiração de um vácuo nas sondas de sucção 106. Uma bomba de vácuo (não mostrada) pode estar ligada ao encaixe 212 (FIG. 2) para aspirar vácuo dentro de uma sonda oca de sucção 106. Por exemplo, o vácuo pode estar na faixa de cerca de 50,66 kPa (0,5 atmosfera (atm)) a cerca de 101,325 kPa (1,0 atm), na faixa de cerca de (0,6 atm) a cerca de (0,9 atm), na faixa de cerca de (0,7 atm) a cerca de (0,8 atm), ou cerca de (0,8 atm). Um medidor pode ser usado para indicar o vácuo dentro da sonda de sucção 106. Uma vez que o vácuo foi aspirado no interior da sonda de sucçãol06, uma válvula incluída no encaixe 212 pode ser fechada para manter o vácuo na sonda de sucção 106. Em alguns casos, o tamanho da sonda de sucção 106 pode permitir que o vácuo seja aspirado com uma bomba manual.
[020] O vácuo dentro de uma sonda de sucção 106 conduz hidraulicamente uma solução aquosa a partir do solo circundante 103 para a sonda de sucção 106 através da cápsula porosa 203 (FIG. 2). O volume da solução coletada dependerá da condutividade hidráulica do substrato de solo 103 e o teor de água do solo 103, bem como o tempo de extração durante o qual o vácuo é mantido na sonda de sucção 106. Por exemplo, o período de extração pode ser cerca de 2 dias a cerca de 4 dias. Condições de vácuo e a vedação do ar dependem das características porosas do material da cápsula porosa 203 e a conexão com o solo circundante 103. Em algumas implementações, oO vácuo pode ser mantido dentro de uma faixa de valores durante o período de extração.
[021] No final do período de extração (por exemplo, depois de cerca de 48 horas), uma amostra aquosa é coletada a partir da sonda de sucção 106. Um protocolo de amostragem aquosa pode ser seguido para assegurar que as amostras representam uma indicação verdadeira da composição química da amostra aquosa. Por exemplo, a amostra aquosa pode ser obtida por meio de um microtubo que passa através da abertura do encaixe 212 (FIG. 2) para a cápsula porosa na extremidade da sonda de sucção 106. Uma seringa (ou outro dispositivo de extração) pode ser usada para extrair a amostra aquosa a partir da sonda de sucção 106 através do microtubo. As amostras aquosas de 30 ml ou mais podem ser obtidas e fornecidas para análise. Em algumas implementações, uma amostra aquosa de 125 ml é obtida. Em algumas modalidades, um tubo de amostragem separado é fornecido para a obtenção de amostras aquosas através da tampa 209 (FIG. 2) da sonda de sucção 106. O tubo de recolha pode passar através de uma abertura hermeticamente selada separada no tampão 209. Uma válvula do tubo de amostragem pode ser usada para fechar o tubo de amostragem durante o período de extração. A válvula pode ser, então, aberta para permitir que a amostra aquosa seja obtida a partir da sonda de sucção 106. As amostras aquosas podem então ser fornecidas a partir da sonda de sucção 106 para análises químicas e avaliação adicional.
[022] Em adição às amostras aquosas a partir da sonda de sucção 106, as amostras de uma solução de adubo (FS) 115 (FIG. 1) que é fornecida às plantas 109 podem ser obtidas durante a irrigação das plantas 109 (FIG 1). A FS 115 inclui a água de irrigação que pode ser misturada com aditivos, tais como, por exemplo, água potável ou água filtrada, resíduo, adubos, minerais, produtos químicos e/ou outros nutrientes. Um protocolo de amostragem pode ser seguido para assegurar que as amostras representam uma indicação verdadeira da composição FS. Por exemplo, um ou mais do(s) dispositivo(s) de coleta localizado(s) na vizinhança das sondas de sucção 106 coletam FS 115 durante a irrigação das plantas. Uma pluralidade de dispositivos de coleta pode ser distribuída em diferentes localizações dentro de uma fileira, leito, e/ou campo para monitorar as variações na distribuição da FS 115 dentro do campo. No caso da irrigação por gotejamento, um dispositivo de coleta, como, por exemplo, um recipiente de líquido de tamanho apropriado pode receber FS 115 a partir da linha de gotejamento por meio de um adaptador perto do grupo de sondas de sucção 106 (Fig. 1). Assim, quando as plantas 109 estão sendo irrigadas, o dispositivo de coleta coletará uma amostra de FS 115 a ser aplicada. No caso de irrigação por pulverização, um dispositivo de distribuição, como, por exemplo, um recipiente aberto pode ser colocado na vizinhança do grupo das sondas de sucção 106 para coletar uma amostra de FS a partir da descarga da pulverização. Estes exemplos fornecem uma amostra de FS 115 que é representativa dessa fornecida ao longo de todo o período de tempo de irrigação.
[023] As amostras de FS podem, então, ser fornecidas por análise. Análise de FS 115 fornece informações sobre as contribuições de adubos e as condições de assimilação (por exemplo, pH, condutividade elétrica e relação iônica). Quando considerada com a análise da solução aquosa e a análise das amostras do solo, é possível avaliar a interação da FS 115 com a planta 109 e o solo 103 (FIG. 1).
Por exemplo, a absorção pelas plantas e/ou utilização de nutrientes assim como as interações do solo, tais como a precipitação, a solubilidade, a dessorção de íons, etc, podem ser avaliadas.
[024] As amostras da água de irrigação e de tecido das plantas 109 podem também ser obtidas e fornecidas para análise. Protocolos de amostragem podem ser seguidos para assegurar que as amostras representam uma indicação verdadeira da composição da água de irrigação. As amostras de água de irrigação podem ser obtidas na fonte, antes da filtração, após a filtração, e/ou antes da adição de um ou mais aditivos, tais como, por exemplo, nutrientes e/ou produtos químicos para formar a FS 115. A composição da água de irrigação pode ser usada como, por exemplo, uma linha de base para determinar os ajustes para o(s) aditivo(s) para a FS 115. Por exemplo, o teor de sal mineral pode ser ajustado com base na análise da água de irrigação para atender as necessidades nutricionais das plantas 109. Os protocolos da amostragem podem também ser seguidos para garantir que as amostras constituem uma indicação verdadeira da composição de tecidos de plantas. Amostras de tecidos vegetais podem ser folhas que não são nem velhas nem muito jovens, como, por exemplo, as primeiras 5-6 folhas após o ápice de um galho da planta
109. Outras amostras de tecidos incluem seiva, caules, raízes, flores, frutas, sementes, etc, que podem ser obtidas durante o crescimento das plantas 109. os protocolos de amostragem podem ser diferentes para diferentes materiais de plantas tais como, por exemplo, o cultivo da folha, seiva, fruto e flores. Os protocolos de amostragem dependerão das espécies de plantas 109. Análise das amostras de tecido pode fornecer informação do estado nutricional da planta 109 indicando a absorção e/ou a utilização dos aditivos fornecidos em FS 115. A análise pode levar em conta as interpretações evolutivas considerando as mudanças sazonais do tipo de materiais vegetais e nível de variedade e interpretações estáticas sem consideração de mudanças sazonais.
[025] A análise das amostras de solo, amostras aquosas, amostras de água de irrigação e/ou amostras de tecido de plantas proporciona informações que podem ser usadas na avaliação da disponibilidade, balanços, ingestões, e taxa de utilização de nutrientes durante o ciclo de crescimento da planta 109. Por exemplo, a análise da amostra do solo em cada profundidade pode proporcionar informação sobre a disponibilidade de nutrientes de lixiviação, permitindo a avaliação das dinâmicas de íons no interior do solo 103 (FIG. 1). Além disso, permite a avaliação da taxa de lixiviação dos adubos na zona de atividade da raiz 112 (FIG. 1) e/ou o comportamento de diferentes aditivos, quando adicionados ao solo 103. A informação pode ser usada, pelo menos, em parte, para determinar os ajustes e/ou alterações de FS 115 (FIG. 1) que é aplicada ao solo 103 com a zona de atividade da raiz 112.
[026] A aquisição e a análise das amostras aquosas podem também ser utilizadas para processos de lixiviação estáticos. Por exemplo, o processo pode ser aplicado em lixiviação em “pilhas” e lixiviação em “entulhos”, por exemplo, lixiviação de cobre, e minerais oxidados e primários como os sulfetos porfídicos ou maciços, com a participação de micro-organismos na catálise das reações químicas. Além disso, o monitoramento e o controle da condição do solo podem ser aplicados à lixiviação de urânio, lixiviação de ouro a partir de materiais oxidados ou na forma livre e/ou bio-lixiviação de ouro em minerais de sulfetos.
[027] Em geral, os processos de lixiviação estática baseiam-se em técnicas de percolação de leito fixo, as quais são preparadas para o propósito e podem ser distinguidos como dois grupos principais: “Lixiviação de pilhas” e “lixiviação de entulhos”. A diferença entre os dois grupos é baseada no volume, controle do processo, e as concentrações das substâncias a serem extraídas na matéria sólida. “Lixiviação de pilhas” requer menos tempo para lixiviar, menores volumes de materiais, maiores exigências legais, e maior controle operacional. Em ambos os casos, o processo é baseado na obtenção de informações precisas e confiáveis sobre o que acontece no interior das pilhas durante a lixiviação em pilha e a lixiviação em entulhos. Três fases químicas interagem nos processos químicos: material sólido, agente de lixiviação, e gás que se dissolve no líquido ou é introduzido de forma forçada. Além disso, em muitos casos, os procedimentos de lixiviação contam com a participação de micro-organismos. Esses procedimentos adicionam informações adicionais para a análise histórica de percolação, a qual permite medidas operacionais a serem tomadas para corrigir e melhorar o funcionamento do processo.
[028] Inicialmente, uma série de sondas de sucção 106 está instalada no interior da pilha, como descrito acima. O número de sondas 106 pode basear-se no volume e na superfície a ser examinada. As sondas de sucção 106 podem estar situadas em várias profundidades para obter a maior faixa de informações possíveis. Para lixiviação em entulhos, a localização da sonda pode ser realizada durante a construção. A lixiviação em entulhos também pode ter uma ou mais sonda(s) de sucções 106 instaladas durante a construção, mas, devido à longevidade e ao longo prazo de exploração, as sondas de sucção 106 podem ser instaladas após o entulho ter sido construído. Isto pode ser conseguido através da formação (por exemplo, perfuração) uma pequena perfuração para introduzir uma sonda de sucção
106. Depois da instalação, as amostras aquosas podem ser obtidas utilizando as sondas de sucção 106, como descrito acima. O esquema de amostragem (e durações) pode basear-se no processo monitorado. As amostras aquosas coletadas podem ser analisadas para determinar os dados, tais como, por exemplo, temperatura, oxigênio e outros gases dissolvidos o pH, a eletro condutividade, as concentrações de metais outros cátions e àânions dissolvidos, concentração e/ou tipos de micro-organismos, «e/ou substâncias orgânicas produzidas como um resultado das digestões bacterianas. Com base na análise dos dados, as recomendações podem ser oferecidas em termos de, por exemplo, os volumes de fluxo, a concentração de agentes lixiviação, e/ou o ar ou o fluxo de gás a ser injetado.
[029] O “in situ” no local de controle também pode ser aplicado em processos de extração sólido-líquido utilizados na limpeza e descontaminação de áreas contaminadas. As aplicações podem incluir solo contaminado por metais perto de áreas urbanas ou de outras grandes instalações que fazem a extração e transporte do solo contaminado muito complicado. Os exemplos incluemy mas eles não estão limitados às instalações metalúrgicas (fundição, siderurgia, transformadores, etc.), as zonas com altas concentrações de minerais e metais e/ou estações ou instalações onde os materiais são transferidos, carregados ou descarregados. Nos casos onde o tratamento é feito em solo que não tenha sido transferido para uma plataforma de gestão de resíduos externo, sondas de sucção 106 podem ser usadas para permitir acompanhamentos de desempenho operacional. As sondas de sucção 106 permitem uma implementação simples que pode ser utilizada para monitoramento ecológico. As sondas de sucção 106 podem ser colocadas e as amostras aquosas obtidas como descrito acima. As informações obtidas a partir da análise das amostras de água podem ser usadas para provar a eficiência dos processos aplicados e determinar quaisquer ajustes ou correções para concluir a tarefa de descontaminação.
[030] Seguindo a descontaminação do solo ou outros espaços degradados, monitoramento médio ou de longo prazo pode ser estabelecido usando sondas de sucção instaladas
106. As sondas de sucção podem ser colocadas para um controle eficaz. Em geral, para as sondas de sucção aterradas homogêneamente 106 são colocadas em diferentes profundidades de amostragem ao longo do substrato de solo. Em aterragem não homogênea, sondas 106 podem ser posicionadas para dar conta das variações do solo. As amostras aquosas podem ser obtidas a partir das sondas 106 para monitorar e identificar possíveis metabólitos a partir das substâncias que não são completamente recuperadas. As amostras podem ser analisadas para determinar o comportamento de substâncias no solo e como degradar e/ou mobilizar sob diferentes condições climáticas. Uma vez que o comportamento é conhecido, a programação de medições pode ser otimizada e o número de e o tempo entre cada amostragem pode ser escalonados. Quando totalmente otimizado, pode ser que as sondas de sucção 106 não fornecerão amostras em fase líquida, o que pode indicar um bom funcionamento do sistema monitorado e uma falta de uma fase líquida na zona de atividade. Sempre que a situação muda, uma amostra coletada pode ser analisada e os parâmetros associados com a origem da contaminação. As ações corretivas podem ser propostas com base, pelo menos em parte, nos resultados da análise, seguido de monitoramento e testes adicionais.
[031] As sondas de sucção 106 também podem ser instaladas e usadas para fornecer alertas e/ou impedir vazamentos e deteriorações em processos onde as barreiras são usadas para proteger os ambientes circundantes. Em situações em que há um risco de deterioração ou eventual transferência de produtos ou resíduos para o terreno, a detecção precoce de infiltração no solo circundante pode permitir uma resposta rápida.
[032] Por exemplo, o monitoramento pode ser aplicado em instalações industriais com risco de vazamentos ou perdas, como, por exemplo, lixiviação “em pilhas” e/ou lixiviação de “entulhos” de metais diferentes (por exemplo, cobre, urânio, ouro, níquel ou outros), aterros para resíduos perigosos, aterros ou depósitos de lixo urbano, e/ou áreas industriais químicas com depósito ou reservatório de água.
O uso de barreiras de proteção artificiais e/ou camadas altamente impermeáveis em combinação com o monitoramento com sondas de sucção 106 reduz a chance de perda econômica ou de impacto ambiental negativo. A configuração e a extensão da barreira utilizada podem ser levadas em consideração para determinar a colocação de sondas de sucção 106. As sondas de sucção 106 podem ser verticalmente situadas fora da barreira em uma ou mais profundidades e/ou em um ou mais ângulos de inclinação. Um esquema de amostragem pode ser definido detalhando a frequência e a análise de amostras aquosas obtidas das sondas de sucção
106. A notificação imediata pode ser fornecida a um operador após a detecção de uma amostra aquosa. Um protocolo pode definir o tipo de relatório quando há uma amostra aquosa, bem como quando não está presente uma solução aquosa para a amostragem. A análise da amostra aquosa pode ser utilizada para determinar se o vazamento é uma composição semelhante à das substâncias utilizadas pela instalação. Em alguns casos, as medidas de correção pode ser recomendadas com base, pelo menos em parte, nos resultados da análise.
[033] Com referência à FIG. 3, é mostrado um fluxograma ilustrando um exemplo de monitoramento e controle da condição do solo de acordo com várias modalidades da presente divulgação. Começando com o bloco 303, uma ou mais sondas de sucção 106 (FIG. 1) podem ser instaladas em um ou mais profundidades no substrato do solo 103 (FIG. 1). O substrato do solo 103 pode incluir uma zona de atividade da raiz 112 (FIG. 1) de uma espécie de planta no substrato do solo 103. Uma ou mais da(s) sonda(s) de sucção 106 podem estar dentro da zona de atividade de raiz 112. As sondas de sucção 106 incluem cápsulas porosas 203 (Fig. 2) que permitem a condução hidráulica das soluções aquosas a partir do substrato de solo 103 e/ou da zona da atividade da raiz 112 quando o vácuo é aspirado. Furos podem ser perfurados no substrato do solo 103 e um ou mais sonda(s) de sucção 106 inseridas em uma ou mais profundidades. As amostras do substrato de solo 103 também podem ser obtidas em uma variedade de profundidades nesse momento e analisadas para determinar a composição do substrato de solo 103. No bloco 306, uma solução de adubo 115 (FIG. 1) pode ser fornecida para as plantas 109 (FIG. 1) irrigando com, por exemplo, uma linha de gotejamento ou de um pulverizador. Uma amostra de FS 115 pode também ser coletada através de uma porção de todo o período de irrigação no bloco 306.
[034] As amostras são obtidas no bloco 309. Por exemplo, uma amostra (ou amostras) de solução(ões) aquosa(s) pode ser obtida a partir da sonda(s) de sucção 106 (FIG. 1). Um vácuo é aspirado de cada sonda de sucção 106 para induzir a condução hidráulica das soluções aquosas a partir do substrato de solo 103 e/ou a partir da zona da atividade de raiz 112 (FIG. 1). Depois de um período de tempo predeterminado (por exemplo, 48 horas), uma ou mais amostra(s) da solução aquosa é extraída a partir da(s) sonda (s) de sucção 106 e fornecida(s) para análise no bloco
312. As amostras aquosas podem ser analisadas quanto ao pH; condutividade elétrica; ânions tais como, por exemplo, NO; sr H2POa, HCO3, CO3z, SOa, e/ou Cl; cátions, tais como, por exemplo, ca", Mg**, K*, Na* e/ou NH”; e microelementos,
tais como, por exemplo, B, Fe, Mn, Cu, Zn, Mo e/ou ureia. Uma amostra de FS 115 coletada durante o período de irrigação pode também ser obtida a partir de um dispositivo de coleta no bloco 309 e a composição analisada em bloco
312. As amostras de tecido de plantas e/ou uma amostra de água de irrigação também pode ser obtida no bloco 309 e analisada em bloco 312. A amostra FS assim como a amostra de água de irrigação pode ser analisada para os mesmos elementos que as soluções aquosas. A amostra de tecido pode ser analisada para, por exemplo, nitrogênio, fósforo, enxofre, cloro, cálcio, magnésio, sódio, potássio, boro, ferro, manganês, cobre, zinco, e/ou molibdênio.
[035] No bloco 315, a composição química e/ou a utilização de nutrientes são avaliados com base, pelo menos em parte, mediante a análise da amostra de bloco 312. Os níveis de produtos químicos, minerais e/ou os de nutrientes na zona de atividade da raiz 112 (Fig. 1) podem ser examinados e comparados com os níveis predeterminados associados com as espécies de plantas. Em algumas implementações, os níveis utilizados para comparação podem variar com o estágio de fenologia da planta 109. As concentrações de íons do marcador (que se encontram presentes na zona da atividade da raiz 112, mas não são geralmente absorvidos pela planta 109), tais como, por exemplo, cloretos e/ou sódio nas diferentes profundidades podem também ser analisadas e utilizadas para avaliar, por exemplo, a absorção de plantações de efeito água e evaporação. Além disso, as concentrações de íons em relação a um ou mais marcadores de íons podem ser utilizadas para avaliar a utilização de vários nutrientes. Por exemplo, os cloretos podem ser usados para determinar a utilização de nitrogênio e/ou outros ânions, tais como, por exemplo, NO3 sr H2POs, E SOs, sódio pode ser utilizado para determinar a utilização de potássio, cálcio, magnésio e/ou de outros cátions, tais como, por exemplo, NHÁ, e a combinação de cloretos e sódio (por exemplo, a média de ambos) podem ser utilizadas para determinar a utilização de fósforo ou outros produtos químicos e/ou nutrientes. Com base pelo menos em parte, mediante a utilização, o consumo dos produtos químicos, íons, e/ou nutrientes pode também ser determinado. Efeitos da composição do solo podem também ser levados em conta durante as avaliações. Além disso, a análise de tecidos de plantas também pode ser utilizada para avaliar a absorção e/ou a utilização de nutrientes pelas plantas. A avaliação também pode levar em conta as variações na amostra analisada obtida sobre o crescimento das plantas, bem como as obtidas em localizações diferentes dentro do campo. Em alguns casos, as informações da análise podem ser comparadas com informações do segmento agrícola mais amplo durante a avaliação.
[036] As medidas de correção (ou de reparação) são fornecidas no bloco 318 baseadas, pelo menos em parte, mediante a avaliação do bloco 315. Por exemplo, medidas corretivas podem incluir o aumento da dosagem de água para diluir os íons na zona de atividade da raiz 112 e/ou o substrato de solo 103. Em algumas implementações, medidas corretivas podem incluir irrigação das plantas 109 utilizando a água de irrigação, sem a adição de outros aditivos, tais como, por exemplo, aditivos ou produtos químicos. Em outros casos, a quantidade de aditivo(s) a ser incluída na FS 115 ou ajustes para proporções entre os componentes químicos na FS 115 pode ser fornecida. Em algumas implementações, as medidas corretivas podem ser aplicadas automaticamente para a próxima aplicação de FS
115. Em algumas implementações, outros fatores também podem ser considerados ao determinar medidas corretivas. Por exemplo, as condições climáticas (por exemplo, temperatura, chuva, vento, etc) e estratégias aplicadas de adubação (por exemplo, UF, fracionamento, antecipar DFR, etc) podem ser contabilizados.
[037] O fluxograma repete o monitoramento e o controle da condição do solo, retornando para bloquear 306 onde outra FS 115, o qual é baseado nos ajustes previstos no bloco 318, é novamente fornecido às plantas 109. Desta forma, a condição do solo pode ser monitorada e controlada de forma cíclica ou contínua para melhorar o crescimento das plantações e produção.
[038] A FIG. 4 ilustra exemplos de avaliação da composição que podem ser realizados em várias amostras obtidas no bloco 315 (Fig 3.). Por exemplo, a análise de uma amostra de água de irrigação 403 pode fornecer informações 406, incluindo, por exemplo, nível de pH, a condutividade elétrica (CE), as contribuições minerais, bicarbonatos, íons salinos, etc. Além disso, a análise da FS 115 pode fornecer informações 409 sobre a água de irrigação 406 pode incluir, por exemplo, nível de pH, a condutividade eléctrica (CE), a contribuição de aditivos, tais como, por exemplo, produtos “químicos e/ou de nutrientes sobre a solução de irrigação, etc. As soluções de solo 412 (por exemplo, soluções aquosas, e/ou amostras de solo) podem também ser analisadas para determinar a informação de composição do solo 415, tais como, por exemplo, produto químico e/ou absorção de nutrientes, lixiviação, nível de pH, condutividade elétrica (CE), níveis de salinidade, etc. As amostras da planta 109 podem também ser obtidas por meio da análise foliar 418 que pode ser utilizada para diagnosticar o estado nutricional 421 da planta 109.
[039] Cada uma das condições das amostras obtidas podem ser analisadas e avaliadas individualmente ou em conjunto com as condições da mesma ou de outras amostras no bloco 315 (Fig 3.) para determinar as medidas corretivas do bloco 318 (FIG. 3). Por exemplo, o nível de pH pode ser avaliada por meio da zona de atividade da raiz 112 das plantas 109 para quantificar a acidez do substrato de solo 103 (FIG. 1) e determinar as soluções corretivas, se necessário. Em geral, os níveis de pH são mantidos em uma faixa de cerca de 6-8, cerca de 6,5-8, ou cerca de 6,5-7,5, ajustando a composição da FS 115 fornecida (FIG. 1). Níveis de pH mais baixos podem representar um risco de aumentar a solubilidade dos metais, tais como, por exemplo, Al, Mn, Fe, Cu, e Zn. Um pH <5 poderia produzir concentrações de Al e Mn que podem ser tóxicos. Níveis de pH mais elevados reduzem a solubilidade dos metais, mas pode precisar usar agentes quelantes para Mn, Fe e Zn. Por exemplo, o EDTA pode ser usado para um valor de pH <6,7, DTPA pode ser utilizado para um pH entre 6,7 e 7,8, e EDDHA pode ser utilizado para um pH> 7,8. Condições com base na análise das amostras de solo podem também ser consideradas quando se avalia o efeito da FS 115 sobre os níveis de pH.
[040] A condição da salinidade ao longo da zona da atividade da raiz 112 pode também ser avaliada a partir de, por exemplo, a condutividade elétrica (CE) e o cloreto e sódio e conteúdo dentro das amostras aquosas para proporcionar uma indicação de sais e/ou acumulação de adubo e lixiviação de sal na zona da atividade da raiz 112. Os critérios para avaliar EC em toda a zona de atividade da raiz 112 dependerão das espécies de plantas. Um exemplo de critérios gerais que pode ser utilizado para avaliar as razões de concentração de cloreto e Na e é fornecido na Tabela 1 abaixo. A razão da concentração de cloreto (CRc1) é a razão do nível médio de Cl nas amostras aquosas a partir de toda a zona de atividade da raiz 112 para o nível de Cl na FS 115 fornecida e a razão de concentração de sódio (CRha) É a razão do nível médio de Na nas amostras aquosas a partir de toda a zona de atividade da raiz 112 ao nível de Na na FS 115 fornecida. Nível Cl Razão de concentração Cl (meq/1) Baixa Média Alta <3 < 1,5 1,5-2 22 23 < 1,2 1,2-1,5 21,5 Nível Na Razão de concentração Na (meqg/1) Baixa Média Alta <3 <1,5 1,5-2 >2 23 < 1,2 1,2-1,5 21,5 TABELA 1.
[041] A razão de concentração pode também ser aplicada a outros íons, produtos químicos, nutrientes e/ou dentro da zona de atividade da raiz 112 e FS 115. Por exemplo, a razão da concentração de um íon, produtos químicos,
nutrientes ou X em uma amostra aquosa pode ser expresso como: CRx = Xas/Xrs XAS onde é o nível médio do íon, produto químico, Ou nutriente X nas amostras aquosas a partir das diversas profundidades da zona de atividade da raiz 112 e Xr”s é O nível de íon, produtos químicos, ou nutrientes X na FS 115 fornecida.
[042] A razão da concentração de EC (CRxc) também pode ser utilizada para avaliar as condições de salinidade dentro da zona de atividade da raiz 112. A CRrc É a razão do nível médio de CE nas amostras aquosas a partir de toda a zona de atividade da raiz 112 da CE de FS 115 fornecida. Quando a CRrxc É de cerca de 1-1,2, o que pode indicar que o solo 103 é muito permeável. Neste caso, CRau e CR. sendo cerca de 1-1,2 pode indicar baixa atividade da planta e/ou alta drenagem. Quando CR E CR. são> 1,5, isso pode indicar a alta atividade da planta e/ou drenagem limitada. Se o EC diminui progressivamente com a profundidade, isso pode indicar uma forte resposta do sistema de raiz da planta (absorção) que está reduzindo os sais a partir da zona de atividade da raiz 112. No caso onde o CRrxc indica baixa permeabilidade (> 1,5), os sais estão entrando na zona de atividade da raiz 112 mais rápido do que eles são removidos pelas raízes das plantas ou drenados da zona de atividade da raiz 112. A alta absorção pelas raízes pode ser indiciada por altas taxas de uso de adubos, enquanto a baixa atividade da planta pode ser indicada por baixas taxas de utilização de adubos.
[043] O desenvolvimento e a produtividade da plantação podem ser limitados pelos altos níveis salinos indicados pela alta EC. Se elevados níveis de Cl e Na' estão presentes, existe um risco de fitotoxicidade, antagonismo, o estresse osmótico, e a peptização do solo. As irrigações por lavagem e a manutenção da umidade do solo na capacidade de campo podem reduzir as concentrações, no entanto, razões Cl"/NO03 e Na'/(K' + Ca*”* + Mg"”*) deveriam ser consideradas por manter as razões em 1 (máximo). Se altos níveis de SO 7, Ca e Mg** estão presentes, em seguida, a irrigação é basicamente irrigações osmóticas e de lavagem e manter a umidade do solo na capacidade de campo é necessário. Altos níveis de Ca" e Mg"** podem antagonizar a absorção K' e precipitação H;POs, portanto, um aumento nessas fontes de nutrientes é desejável. Quando uma mistura de ambas as condições estiver presente, uma mistura de medidas corretivas pode ser utilizada. Níveis de salinidade aceitáveis e/ou limites podem variar de acordo com as espécies de plantas e medidas corretivas podem ser determinadas em conformidade.
[044] Os macronutrientes tais como, por exemplo, fósforo, nitrogênio, potássio, cálcio e magnésio podem também ser analisados e avaliados quanto à disponibilidade e para identificar os desequilíbrios de nutrientes e riscos da lixiviação dos adubos. As razões de concentração (CR) podem ser determinadas com base em um ou mais níveis de íons em amostras aquosas e FS 115. A taxa de utilização (UR) dos nutrientes no que se refere a um íon marcador pode também ser determinada com base, pelo menos em parte, no CRS correspondes. Para um íon, produtos químicos, nutrientes ou X, a taxa de utilização pode ser expressa como: URx = (1 - (Xas/(Xrs X CRuxr))) x 100 onde X.s É O nível médio do íon, produto químico, ou nutriente X nas amostras aquosas a partir das várias profundidades da zona de atividade da raiz 112, Xrs É O nível de íon, produto químico, ou nutriente X na FS 115 fornecido, e CRw«g É a razão da concentração do íon(s) marcador, tal como, por exemplo, cloretos e/ou de sódio. Um índice de consumo (CI) dos nutrientes pode também ser determinado com base, pelo menos em parte, nas URs correspondentes. Para um íon, produto químico, ou nutriente X, o índice de consumo pode ser expresso como: CIx = (URx / 100) x Xrs.
O URx e CTIx do íon, produto químico, ou nutriente X podem ser utilizados como indicadores importantes para a avaliação. Por exemplo, o URx e CIx podem ser comparados com os níveis predefinidos ou faixas para determinar se as correções podem ser recomendadas.
[045] Para o fósforo, a condição de H;POs pode ser examinada. Em amostras aquosas a partir da zona de atividade da raiz 112, H;PO, <10 ppm pode indicar baixa disponibilidade, H,PO,s na faixa de 10-20 ppm pode indicar meio de disponibilidade, e H,PO, > 20 ppm pode indicar elevada disponibilidade. Na FS 115, H;PO, <20 ppm pode proporcionar uma contribuição menor, H;POs na faixa de 20- 40 ppm pode proporcionar uma contribuição média, e H;PO, > 40 ppm pode proporcionar uma elevada contribuição. O nível de H,PO, em FS 115 não deve ser maior do que 10% do nível de NO3z. O índice de consumo e a taxa de utilização de fósforo podem ser determinados com base nos níveis de H;PO,
. Fertilização em cobertura pode ser aplicada periodicamente com H;PO, < 6 ppm.
[046] Para nitrogênio, a condição de NO;, de NH, e de ureia pode ser analisada e avaliada. Em amostras aquosas a partir da zona de atividade da raiz 112, NO3z < 2 meg/l pode indicar baixa disponibilidade, NO; na faixa de 2-4 meq/l pode indicar meio de disponibilidade, e NO3z > 4 megq/l pode indicar alta disponibilidade. Um elevado nível de NO; na parte inferior da zona de atividade da raiz 112 pode indicar um risco de lixiviação. A taxa de utilização de nitrogênio (URvW) pode também ser considerada onde: URW = (1 - (Nas/(Nrs x CRci))) x 100 onde N,.;s é O nível médio de N na zona da atividade da raiz 112, o qual pode ser estimado com base na média de NO;z + NH, + ureia nas amostras aquosas em cada profundidade, Nr; É O nível de N na FS 115 estimada pela média de NO; + NH + ureia, e CR, é a razão de concentração do íon marcador de cloreto. Uma URy < 33% pode indicar um baixo uso (por exemplo, a contribuição excessiva ou baixa atividade durante o período), UR, na faixa de 33- 66% ppm pode indicar uma utilização média (por exemplo, contribuição de forma adequada), e UR, > 66% pode indicar uma alta contribuição (por exemplo, um período de alta atividade ou contribuição insuficiente). O índice de consumo de nitrogênio pode também ser determinado em que: CIN = (URs / 100) x Nrs.
A CIy pode também ser avaliada com base em níveis predefinidos ou faixas.
[047] Um exemplo de critérios gerais que podem ser utilizados para avaliar a razão entre nitrogênio e o cloreto são fornecidos na TABELA 2 abaixo. As indicações de concentrações de NH4* > 0,3 meq/l podem ser uma indicação de um ambiente de redução incipiente que pode levar a problemas de sufocamento da raiz. Ambientes de redução podem ser corrigidos por, por exemplo, redução das doses de FS, irrigação de pulso, ou a aplicação de produtos químicos oxidantes fortes, tais como, por exemplo, permanganato de potássio e/ou outros. Nível C1 Razão N/C1" Solução de <os <1l z1 Solução E) < 0,75 2 0,75 Aquosa >5 < 0,5 > 0,5 TABELA 2.
[048] Para potássio, a condição de K* pode ser analisada e avaliada. Em amostras aquosas a partir da zona de atividade da raiz 112, um nível de K' <0,3 megq/l1 pode indicar baixa disponibilidade de K* na faixa de 0,3-0,6 meq/l1 pode indicar disponibilidade do meio, e K' > 0,6 meq/l1 pode indicar alta disponibilidade. Na FS 115, K <0,75 meq/l pode proporcionar uma contribuição menor, K* na faixa de 0,75-1,5 meq/l1 pode proporcionar uma contribuição média, e K > 1,5 meq/l pode proporcionar uma elevada contribuição. A taxa de utilização de potássio (URx) também pode ser considerada onde: URk = (1 - (Kas/(Krs x CRc1))) x 100 onde KAS é o nível médio de K' nas amostras aquosas em cada profundidade da zona de atividade da raiz 112, Krs é o nível de K' na FS 115, e CR é a razão de concentração do íon marcador de cloreto. Um URk < 33% pode indicar um uso baixo (por exemplo, a contribuição excessiva Ou atividade baixa durante o período), URk na faixa de 33-66% ppm pode indicar uma utilização média (por exemplo, contribuição de forma adequada), e URk > 66% pode indicar uma alta contribuição (por exemplo, período de alta atividade ou contribuição insuficiente). O índice de consumo de potássio também pode ser determinado quando: CIkx = (URk / 100) x Krs.
A CIkKk pode também ser avaliada a partir de níveis predeterminados ou faixas.
[049] Além disso, a razão de K* com relação aos outros cátions (ou ânions), o qual pode afetar a utilização de K' pela planta 109, pode ser examinada. Por exemplo, a razão de K'/(Na' + Ca" + Mg") pode também ser avaliada. Um exemplo de critérios gerais que podem ser utilizados para avaliar o nível de Na' + Ca” + Mg” e a razão de K é fornecida na TABELA 3 abaixo.
aa Nível de x / (Na no” + Ca” + Mg") meq/1 Baixo Adequado Solução de <7 < 0,2 > 0,2 Adubo > 7 < 0,15 2 0,15 Solução < 10 < 0,15 2 0,15 Aquosa > 10 < 0,1 2 0,1 TABELA 3.
[050] Para o cálcio, a condição de Ca'* pode ser analisada e avaliada. Em amostras aquosas a partir da zona de atividade da raiz 112, Ca” <3 meq/l1 pode indicar baixa disponibilidade, Ca”* na faixa de 3-4 meq/l pode indicar meio de disponibilidade, e Ca” > 4 meg/l pode indicar elevada disponibilidade. A taxa de utilização de cálcio: URca = (1 - (Cass/ (Cars x CRxa))) x 100 e/ou índice de consumo do cálcio: CIca = (URca / 100) x Cars.
pode também ser considerado, onde Ca,.s é O nível médio de Ca ” em amostras aquosas a cada profundidade da zona de atividade da raiz 112, Car; É O nível de Ca'"* em FS 115, e de CR, É à razão da concentração do íon marcador de sódio. A URca &E/Ou CIca pode ser avaliada com base em níveis predefinidos ou faixas predefinidas.
[051] Além disso, a razão de Ca” com respeito aos outros cátions ou (ânions), a qual pode afetar a utilização de Ca”* pela planta 109, pode ser examinada. Por exemplo, as razões de Ca*'/Na' e Ca''/Mg"”* podem também ser avaliadas. Exemplos de parâmetros gerais que podem ser utilizados para avaliar as razões são apresentados nas TABELAS 4 e 5 abaixo.
de EO Razão de Ca '/ Na* meq/1 Baixa Adequada Solução de <3 <1 21 Adubo >3 < 0,75 > 0,75 Solução <A <1l zl Aquosa >A < 0,75 2 0,75 TABELA 4,
[052] Para magnésio, a condição de Mg” pode ser analisada e avaliada. Em amostras aquosas a partir da zona de atividade da raiz 112, Mg” <l1,5 meq/l pode indicar baixa disponibilidade, Mg” na faixa de 1,5-2 meq/l pode indicar meio de disponibilidade, e Mg”* > 2 meq/l pode indicar elevada disponibilidade. A taxa de utilização de magnésio: URmg = (1 — (Mgas/ (Mgrs x CRxa))) x 100 e/ou índice de consumo de magnésio: CImg = (URmg / 100) x Mdgrs.
pode também ser considerado, onde Mgas é O nível médio de Mg” em amostras aquosas a cada profundidade da zona de actividade da raiz 112, Mgr;s é o nível de Mg” em FS 115, e CR é a razão da concentração do íon marcador de sódio. O URw, e/ou CImy podem ser avaliadas com base nos níveis predefinidos ou faixas predefinidas.
[053] Além disso, a razão de Mg! com respeito a outros cátions ou (ânions), a qual pode afetar a utilização de Mg”* pela planta 109, pode ser examinada. Por exemplo, a razão de Ca'** / Mg”* pode também ser avaliada. Um exemplo de critérios gerais que podem ser utilizados para avaliar a relação é fornecido na TABELA 5 abaixo.
de E Razão de Ca '/ Mg" meqg/l Baixa Adequada de Adubo > 5 <2 22 Solução <so <3 3 TABELA 5.
[054] Microelementos (ou micronutrientes), tais como, por exemplo, ferro, manganês, zinco, cobre, boro, etc, podem também ser analisados e avaliados quanto à disponibilidade e identificar os riscos de toxicidade e desequilíbrios nutricionais. Um exemplo de critérios gerais que podem ser utilizado para avaliar os microelementos na zona de atividade da raiz 112 e FS 115 é fornecida na TABELA 6 abaixo. Fe Mn Zn Cu B (ppm) (ppm) (ppm) (ppm) (ppm) Baixa < 0,7 < 0,5 < 0,5 < 0,25 < 0,15 , 0,15- Média 0,7-3 0,5-2 0,5-2 0,25-1 0,6 Alta >3 >2 > 2 > 1 > 0,6 TABELA 6.
[055] O(s) efeito(s) de nutrientes em FS 115 na planta 109 também é considerado na determinação de uma medida corretiva, como ajustar os níveis de nutrientes no FS 115 para a próxima aplicação. FIG. 5 ilustra a relação entre nutrientes e seus efeitos na planta 109. As sinergias de absorção dos nutrientes também podem ser levadas em conta na determinação da medida corretiva de bloco 318 (FIG. 3). Um exemplo das sinergias entre os nutrientes é apresentado na TABELA 7 abaixo. Reduz a Aumenta a Assimilação de: assimilação de: assimilação de: NH, Mg, Ca, K, Mo Mn, P, S, Cl NO3 Fe, Zn Ca, Mg, K, Mo P Cu, Zn Mo K Ca, Mg Mn (solos ácidos) Ca K Mn (solos básicos) Mg Cu, Zn Mo Fe Cu, Zn Mo Cu Zn, Ca, Mo Mn TABELA 7.
[056] A avaliação das condições para a determinação das medidas corretivas apropriadas pode variar de acordo com as espécies de plantas. Por exemplo, frutas e vegetais podem florescer sob condições de nutrientes muito diferentes. Além disso, a tolerância da planta 109 para vários íons, produtos químicos e/ou concentração de nutrientes também pode afetar as medidas corretivas propostas. Anexo A inclui exemplos de diretrizes de avaliação de espécies de plantas de pêssego e nectarina. O Anexo A inclui as diretrizes para a avaliação da qualidade da água de irrigação, foliar (tecido vegetal), FS e amostras aquosas de solo. Além disso, o Anexo A descreve a alocação de irrigação de acordo com o ciclo de crescimento para ambas as plantas jovens e adultas e inclui diagnóstico e correções observadas com base em avaliação da amostra aquosa. Os fatores da correção são determinados com base em várias condições avaliadas para determinar a alocação da irrigação. A quantidade de um ou mais aditivo(s) pode ser ainda mais refinada com base na composição química das amostras aquosas e a água de irrigação.
[057] O monitoramento e o controle das condições do solo podem ser implementados como um aplicativo executável por um dispositivo de computação. Por exemplo, a avaliação das amostras analisadas (bloco 315 da FIG. 3), bem como a determinação e a adoção de medidas corretivas (bloco 318 da FIG. 3), podem ser implementadas com um monitoramento do solo e aplicação de controle. Medidas corretivas podem ser determinadas com base, pelo menos em parte, na avaliação das amostras analisadas usando reconhecimento padrão, avaliação da rede neural, e/ou outros métodos de identificação baseados em regras, como pode ser apreciado. Além disso, o fornecimento de uma solução de adubo (FS) (bloco 306 da FIG. 3), obtendo-se amostras (bloco 309 da FIG. 3), e/ou analisar as amostras (bloco 312 da FIG. 3) pode ser automatizado e controlado por monitoramento do solo e aplicação do controle. O monitoramento do solo e a aplicação do controle também podem permitir o acesso aos dados de análise armazenados de páginas de rede gerados ou outras representações gráficas.
[058] O Anexo B inclui exemplos de representações gráficas que podem ser prestados para uso por um usuário do monitoramento do solo e aplicação de controle. As exibições gráficas podem permitir que o usuário acesse o monitoramento de produto químico e/ou nutricional das plantações monitoradas pelo acesso, por exemplo, perfis de usuário, dinâmica evolutiva, fitomonitoramento, comparação de informações de lotes, e parâmetro comparativos. Dinâmica evolutiva permite ao usuário monitorar as mudanças Ou padrões em diferentes concentrações químicas e/ou de nutrientes em amostras aquosas (solução do solo), plantas, frutas, ou outros fatores contribuintes, como, por exemplo, irrigação e fertilização. Limites superior e inferior podem ser incluídos como diretrizes nas representações gráficas. Estes limites podem variar ao longo do ciclo de vida das espécies de plantas. Comparação de lotes (ou áreas monitoradas) permite que medidas corretivas sejam adaptadas para cada área monitorada. Fitomonitoramento permite ao usuário comparar os efeitos de vários parâmetros para outras condições ambientais monitoradas. Tal como indicado no Anexo A, a alocação de irrigação pode variar de acordo com o ciclo de plantação de espécies de plantas, bem como com a idade da planta.
[059] Os resultados da avaliação de diversos parâmetros da água para irrigação, composição do solo e as plantas podem também ser apresentados para acesso do usuário. Os resultados da avaliação podem também incluir medidas corretivas como discutido acima, os quais são identificados com base nos resultados da avaliação. Por exemplo, o monitoramento do solo e a aplicação de controle podem proporcionar um ou mais aditivos para adição da água de irrigação para melhorar a composição química da zona de atividade da raiz para aumentar o crescimento e a produtividade. Um usuário também pode acessar bancos de dados de clientes para avaliar os dados históricos. Um ou mais parâmetro(s) monitorado(s) podem ser selecionados para processar. A informação histórica pode ser exibida como uma folha de cálculo, ou pode ser processada em uma de uma pluralidade de formatos gráficos.
[060] Em adição, uma variedade de relatórios pode ser gerada pelo monitorizamento do solo e a aplicação de controle. Por exemplo, as interpretações automáticas de análise da amostra podem ser fornecidas em um relatório como, por exemplo, análise nutricional da zona de atividade da raiz, como mostrado no Anexo C. Tal relatório pode incluir informação de perfil relacionada com, por exemplo, salinidade, pH, nutricional/composição química e micro e/ou macro elementos. O relatório também pode incluir ações corretivas que podem ser implementadas para restaurar e/ou manter a composição química do substrato do solo em equilíbrio. Por exemplo, o relatório pode indicar lavagens e/ou aditivo(s) adequados para aplicação ao substrato do solo. O relatório também pode incluir a quantidade de aditivo(s) que deve estar adicionada à água de irrigação, com base, pelo menos em parte, nos resultados da análise da solução aquosa, para restaurar uma composição química/ nutricional desejável para a zona de atividade da raiz e/ou substrato do solo. A quantidade de aditivo(s) pode basear- se nos níveis avaliados de íons, produtos químicos, e/ou nutrientes. Por exemplo, uma tabela ou base de dados pode fornecer uma quantidade recomendada com base, pelo menos em parte, nos níveis de concentração, razão de concentração (CR), taxa de utilização (UR), e/ou índice de consumo (CI). Em outras implementações, a quantidade recomendada pode ser determinada com base, pelo menos em parte, mediante as avaliações dos níveis de concentração, CR, UR, e/ou CI com o reconhecimento de padrões, a avaliação da rede neural, e/ou outras regras baseadas em métodos de identificação como pode ser apreciado.
[061] Referindo-se a seguir a FIG. 6, é mostrado um fluxograma ilustrando um exemplo de que a avaliação pode ser realizada no bloco 315 da FIG. 3. A composição química, razão de concentração (CR), taxa de utilização (UR), e/ou índice de consumo (CI) pode ser avaliado com base, pelo menos em parte, mediante a análise da amostra de bloco 312 (FIG. 3). Cada condição das amostras obtidas pode ser analisada e avaliada individualmente ou em conjunto com as condições da mesma ou de outras amostras para determinar as medidas corretivas de bloco 318 (FIG. 3). Começando com o bloco 603, uma espécie de planta é determinada pela avaliação das amostras analisadas. Por exemplo, um ususário pode identificar a espécie da planta 109 (FIG. 1) através de uma interface do usuário ou as espécies podem ser determinadas com base na informação associada com as amostras obtidas ou a localização, as amostras foram obtidas a partir de (por exemplo, a partir de um perfil de usuário armazenado em um depósito de dados). O estágio no ciclo de crescimento das espécies de plantas identificadas é determinado no bloco 606, por exemplo, o estágio do ciclo de crescimento pode estar baseado no tempo real do ano. O ciclo de crescimento pode ser definido em termos de diferentes estágios de crescimento durante o período de crescimento no local das espécies de plantas. Em algumas implementações, o ciclo de crescimento é definido pelo mês do ano. Meses em que as espécies de plantas estão dormentes não podem ser considerados. O estágio do ciclo de crescimento também pode ser ajustado com base, pelo menos em parte, da maturidade da planta (por exemplo, uma planta nova ou planta adulta). A idade da planta pode também ser determinada.
[062] Os resultados da análise das amostras aquosas, amostras de tecidos de plantas, amostras da solução de adubo (FS), e/ou as amostras de água de irrigação podem ser usadas na avaliação da disponibilidade, balanços, ingestão, e taxa de utilização dos nutrientes ao longo do ciclo de crescimento da planta de 109. Por exemplo, no bloco 609, a análise dos resultados das amostras de água pode ser avaliada para determinar a condição da atividade da zona de raiz 112 (FIG. 1). Níveis de produto químico, mineral, nutriente, íons, e/ou de condutividade das amostras aquosas podem ser examinados e comparados com os níveis predeterminados associados com as espécies de plantas. Os níveis predefinidos podem definir duas ou mais faixas. As faixas podem ser definidas para um nível médio do produto químico, mineral, nutriente, íons, e/ou condutividade ao longo da zona de atividade da raiz 112 ou para cada profundidade da zona de atividade da raiz 112. Por exemplo, os níveis predefinidos podem definir uma faixa desejada com base em limites superiores e/ou inferiores. Por exemplo, o nível de NO; e Cl dentro da zona de atividade da raiz 112 pode ser examinado e comparado com os níveis predeterminados associados com as espécies de plantas. As tabelas 1 e 6 ilustram exemplos de níveis predefinidos para faixas baixas, médias (ou desejado), e as faixas elevadas de alguns compostos químicos e microelementos na zona de atividade da raiz 112. Em outras implementações, um nível desejado pode ser especificado com tolerâncias superiores e inferiores definidas. Em alguns casos, os níveis predefinidos podem ser especificados para as outras combinações de faixas, tais como, por exemplo, muito baixa, baixa, desejada, alta e muito alta.
[063] Além disso, as razões de concentração em relação a outros íons, produtos químicos e/ou de nutrientes nas amostras aquosas podem também ser determinadas e avaliadas. Por exemplo, o nível de outras combinações, tais como, por exemplo, K/Na, K/Mg', Ca '/Na, Ca /Mg9', e/ou NO; e/ou NH,' dentro da zona de atividade da raiz 112 pode também ser avaliado com base em níveis predefinidos. Tabelas 2-5 ilustram exemplos de níveis predefinidos para baixo e adequado (ou desejado) varia de várias razões de íons ou combinações de íons. Os níveis predefinidos para as concentrações e/ou razões podem ser baseados, pelo menos em parte, em dados históricos e os padrões de crescimento das espécies de plantas. Os níveis (ou faixas) podem ser variados com base, pelo menos em parte, o ciclo de crescimento e/ou a maturação das espécies de plantas identificadas. os níveis predeterminados podem ser alterados à medida que o ciclo de crescimento se move a partir do crescimento inicial para a produção de flores para o desenvolvimento e amadurecimento do fruto. Os níveis predefinidos também podem variar de acordo com a maturidade da planta. À medida que as espécies de plantas envelhecem as necessidades nutricionais das plantas mudam. Além disso, à medida que a profundidade da raiz muda, os níveis predefinidos podem ajustar para diferentes níveis de profundidade da zona de atividade da raiz 112.
[064] No bloco 612, a condição da planta 109 pode ser avaliada com base, pelo menos em parte, mediante a análise das amostras de tecidos das plantas. As amostras de tecidos das plantas podem ser feitas a partir de, por exemplo, a folhagem, caule, frutos, flores e/ou raízes das plantas 109 e analisadas no bloco 312 da FIG. 3. Os níveis de produto químico, mineral, nutrientes, e/ou a condutividade das amostras dos tecidos de plantas podem ser examinados e comparados com os níveis predefenidos associados com as espécies de plantas. As razões de concentração em relação a outros íons, produtos químicos e/ou nutrientes nas amostras de tecidos de plantas também podem ser determinadas e avaliadas. Como descrito acima, os níveis predeterminados podem ser definidos como uma pluralidade de faixas, as quais podem se basear, pelo menos em parte, em dados históricos e o ciclo de crescimento das espécies de plantas. Os níveis predefinidos (ou faixas) podem ser variados com base, pelo menos em parte, em que a amostra do tecido da planta foi obtida, o ciclo de crescimento, e/ou a maturação das espécies das plantas identificadas. O ciclo de crescimento pode ser definido em termos de diferentes fases de crescimento durante o período de crescimento no local das espécies de plantas. Em algumas implementações, oO ciclo de crescimento é definido pelo mês do ano e pode incluir meses em que as espécies de plantas estão dormentes.
[065] No bloco 615, a condição da FS 115 (FIG. 1) é avaliada com base, pelo menos em parte, mediante a análise de uma amostra do bloco 312 (FIG. 3). Os níveis de produtos químicos, minerais, nutrientes, e/ou de condutividade das amostras FS podem ser examinados e comparados com os níveis predefinidos. As razões de concentração em relação aos outros íons, produtos químicos e/ou de nutrientes nas amostras de tecidos de plantas também — podem ser determinadas e avaliadas. As concentrações e/ou razões podem ser a mesma ou diferente das avaliadas para as amostras aquosas. Os níveis predefinidos podem definir uma pluralidade de faixas, tais como, por exemplo, uma faixa desejada com base em limites de alto e/ou baixo nível para alguns íons, produtos químicos, nutrientes, e/ou microelementos na FS 115. Em outras implementações, um nível desejado pode ser especificado com tolerâncias superior e inferior definidas. Em alguns casos, os níveis predefinidos podem ser especificados para as outras combinações de faixas, tais como, por exemplo, muito baixa,
baixa, desejada, alta e muito alta. Os níveis predefinidos (ou faixas) podem ser variados com base, pelo menos em parte, no ciclo de crescimento da planta 109.
[066] A interação entre as diferentes condições das amostras aquosas, amostras de tecidos de plantas, e/ou amostras em FS avaliadas no bloco 618. Tal como discutido com respeito à FIG. 5, a utilização, absorção e/ou consumo de alguns íons, produtos químicos e nutrientes podem ser afetados pela concentração de outros íons, produtos químicos, microelementos e/ou outros nutrientes. Diferentes combinações de elementos no tecido aquoso da planta, e as amostras da FS podem ser avaliadas no bloco 618. Indicadores importantes que podem ser utilizados na avaliação incluem a taxa de concentração (CR), taxa de utilização (SU), e índice de consumo (CI) para vários íons, produtos químicos, e/ou nutrientes. Por exemplo, o CR, UR, e/ou CI podem ser determinados e avaliados por um ou mais dos ânions tais como, por exemplo, NO; , H2>PO4, HCO3z, CO3z, e/ou SO.; cátions, tais como, por exemplo, Ca", Mg", K e/ou NH; e/ou microelementos, tais como, por exemplo, B, Fe, Mn, Cu, Zn, Mo e/ou ureia. O UR para os ânions pode ser determinado utilizando, por exemplo, Cl, como o íon marcador e o UR para os cátions pode ser determinado utilizando, por exemplo, Na, como o íon marcador. O CR, UR, e/ou CI podem também ser determinados e avaliados por um ou mais macronutrientes tais como, por exemplo, fósforo e/ou nitrogênio, com base em um ou mais ânions «e/ou cátions. O CR, UR, e/ou CI pode ser comparado com os níveis predefinidos que definem uma pluralidade de faixas, as quais podem ser variadas com base, pelo menos em parte, no ciclo de crescimento e/ou a maturação das espécies de plantas identificadas.
[067] Recomendações de medidas corretivas são, então, determinadas no bloco 621. As recomendações podem ser determinadas com base, pelo menos em parte, nas avaliações das amostras analisadas, utilizando, por exemplo, reconhecimento de padrões, avaliação da rede neural, e/ou outros métodos de identificação baseados em regras, como pode ser apreciado. As recomendações podem incluir, mas não estão limitadas a, alterações na composição química da FS
115. As recomendações podem levar em conta a condição (ou qualidade) da água de irrigação (bloco 624) como determinado a partir das análises de amostras de água de irrigação e/ou a condição do solo na zona de atividade 112 (bloco 627), a qual pode ter sido determinada a partir das amostras iniciais tomadas durante a instalação das sondas de sucção 106. As concentrações e/ou razões dos produtos químicos, nutrientes e/ou íons de diferentes produtos químicos, nutrientes, ou íons podem ser determinadas como descrito acima. A recomendação pode também contribuir para a porção não utilizada dos produtos químicos, nutrientes e/ou íons que permanece nas várias profundidades da zona de atividade da raiz 112 e/ou as porções dos produtos químicos, nutrientes e/ou íons que são perdidas. Recomendação pode incluir a condição atual dos produtos químicos, microelementos, pH, condutividade elétrica, e/ou outros nutrientes na zona de atividade 112, o tecido vegetal, e/ou a FS 115, bem como correções recomendadas para retornar as condições para seus níveis desejados. As recomendações podem incluir quantidades específicas de produtos químicos e/ou de nutrientes para a FS 115. A adição de um agente quelante específico pode também ser recomendada com base no pH da corrente ou projetado da zona de atividade 112. Em outros casos, as recomendações podem também incluir a adição de água de irrigação para a FS 115 para reduzir os níveis de certos elementos. As recomendações podem basear-se em níveis de íons, produtos químicos e nutrientes em toda a zona de atividade da raiz
112. Em alguns casos, as recomendações podem levar em conta as concentrações em diferentes profundidades no interior da zona de atividade da raiz 112.
[068] Por exemplo, os níveis de nitrogênio atuais podem ser comparados aos níveis desejados no estágio no ciclo de crescimento para determinar se podem ser recomendados ajustes. Isto pode incluir a comparação de concentrações em um ou mais das profundidades da sonda para determinar se os níveis de nitrogênio correspondentes precisam ser ajustados. Os níveis atuais da FS 115 também podem ser considerados na avaliação. Os indicadores importantes, tais como CRw, URw, e/ou CIy podem ser determinados e utilizados para determinar as recomendações de medidas corretivas para eliminar ou reduzir os efeitos ambientais. A relação entre os níveis analisados e os níveis predefinidos correspondentes à planta 109 pode ser usada para determinar se o nível de nitrogênio da FS 115 deve ser ajustado, aumentando ou reduzindo os níveis de, por exemplo, NO3 e/ou NH. Se o nitrogênio está abaixo ou acima da faixa desejada, então, a condição atual pode ser relatada e recomendações podem ser fornecidas para ajustar as condições. Em alguns casos, a quantidade de aumento ou diminuição dos produtos químicos e/ou nutrientes adicionados à FS 115 pode ser determinada com base, pelo menos em parte, no desvio a partir da faixa desejada. Além disso, pode ser concedida a frequência da adição.
[069] As alterações entre os níveis de nitrogênio atuais e anteriores em amostras de plantas das folhas, dos caules, seiva, etc., bem como as variações de perfis históricos ao longo do ciclo de crescimento da planta 109 também podem ser avaliadas e utilizadas para determinar o ajuste recomendado. A interação com outros produtos químicos e/ou nutrientes e os efeitos sobre a absorção e utilização pela planta 109 também podem ser contabilizados. Por exemplo, a relação entre as concentrações de NO3z e Cl” pode ser examinada para determinar se a razão adequada existe para a planta 109. Com base nestas relações, as recomendações sobre os ajustes para a FS 115 podem ser ajustadas. Por exemplo, se a análise das amostras de plantas e aquosas indica que os níveis de nitrogênio estão acima do nível predefinido na zona de atividade da raiz 112, mas está abaixo do nível predefinido na planta, a recomendação pode ser a manutenção do nível de nitrogênio na corrente da FS 115 para assegurar que as necessidades da planta 109 sejam satisfeitas. Esta recomendação pode levar em conta o estágio do ciclo de crescimento e/ou o perfil histórico da planta 109, bem como o nível de pH e condutividade elétrica atual.
[070] As avaliações similares podem ser realizadas para outros íons, produtos químicos e/ou nutrientes, tais como, por exemplo, fósforo, potássio, cálcio, magnésio, amônio, cloretos, sódio, e/ou microelementos, tais como, por exemplo, ferro, manganês, cobre, zinco, boro, e/ou molibdênio. Os indicadores importantes, tais como CR, UR, e/ou CI podem ser determinados por um ou mais destes íons, produtos “químicos e/ou nutrientes e utilizados para determinar uma recomendação. A relação entre os níveis analisados e os níveis predefinidos correspondentes à planta 109 pode ser usada para determinar se o nível de produto químico e/ou nutrientes da FS 115 deve ser ajustado. A interação com outras substâncias químicas e/ou nutrientes e os efeitos sobre a absorção, utilização e consumo da planta 109 também podem ser contabilizados. Para potássio, as relações entre as concentrações de K'* e Naº e/ou K' e Mg'* podem ser examinadas para determinar se as razões adequadas existem para a planta 109. Para cálcio, as relações entre as concentrações de Ca** e Na' e/ou Ca" e Mg”* podem ser examinadas para determinar se existem as razões adequadas. Para magnésio, a relação entre as concentrações de Ca" e Mg” pode ser examinada para determinar se a razão adequada existe. A recomendação de um produto químico e/ou nutrientes pode ser ajustada para levar em conta as mudanças na recomendação de outro produto químico e/ou nutrientes.
[071] Se a acumulação de um ou mais microelemento (s) for detectada, então um agente quelante adequado (por exemplo, EDTA, DTPA, EDDHA) pode ser recomendado, enquanto levando em conta os atuais níveis de pH e/ou projetados da zona da atividade da raiz 112. Ajuste para aminoácidos, fosfato de monoamônio, fosfato de monopotássio, nitrato de magnésio e/ou fertilizantes de cálcio que são fornecidos à planta 109 também pode ser recomendados com base na avaliação das informações de análise. As recomendações relativas aos ajustes dos padrões de irrigação e/ou quantidades também podem ser recomendadas com base na informação disponível. Condições de drenagem e aeração também podem ser avaliadas.
[072] As recomendações podem também levar em conta as localizações das diferentes amostras dentro do campo onde as plantas estão localizadas 109. Por exemplo, os ajustes para a configuração do sistema de irrigação podem ser recomendados com base, pelo menos em parte, nas diferenças no nível de nutrientes química e/ou em locais diferentes dentro do campo. Diferenças na composição do solo em diferentes locais dentro do campo também podem ser explicadas por recomendar soluções de fertilização diferentes 115 para uso em diferentes áreas do campo. Em adição, as correções para as práticas de irrigação podem ser recomendadas como, por exemplo, aumentando ou diminuindo o ciclo de irrigação. Em alguns casos, as variações podem também ser levadas em conta das condições climáticas (atuais e/ou previstas) para determinar as recomendações corretivas. Outras operações de cultivo também podem ser recomendadas com base, pelo menos em parte, mediante a avaliação das amostras aquosas, tecido de planta, e as amostras da FS.
[073] Referindo-nos agora à FIG. 7, mostrado é um exemplo de um sistema 700 que pode ser utilizado no monitoramento e controle das condições do solo. O sistema 700 inclui um ou mais dispositivo(s) de computação 703 e um ou mais dispositivos de usuário(s) 706. O dispositivo de computação 703 inclui, pelo menos, um circuito processador,
por exemplo, tendo um processador 709 e uma memória 712, ambos os quais está acoplado a uma interface local 715. Para este fim, o(s) dispositivo(s) de computação 703 pode compreender, por exemplo, um computador servidor Ou qualquer outro sistema de fornecimento de capacidade de computação. O(s) dispositivo(s) de computação 703 pode (m) incluir, por exemplo, um ou mais dispositivos de visualização, tais como tubos de raios catódicos (CRTs), monitores de telas cristal líquido (LCD), monitores de tela plana de plasma de gás, projetores LCD, ou outros tipos de dispositivos de visualização, etc. O(s) dispositivo(s) de computação 703 pode(m) também incluir, por exemplo, vários dispositivos periféricos. Em particular, os dispositivos periféricos podem incluir dispositivos de entrada, como, por exemplo, um teclado, teclado auxiliar, teclado sensível ao toque, tela sensível ao toque, microfone, Scanner, mouse, joystick, ou um ou mais botões, etc. Mesmo que o dispositivo de computação 703 seja referido no singular, entende-se que uma pluralidade de dispositivos de computação 703 pode ser empregada nos vários arranjos, como descrito acima. A interface local 715 pode compreender, por exemplo, um barramento de dados com um endereço de acompanhamento/barramento de controle ou outra estrutura de barramento, como pode ser apreciado.
[074] Armazenado na memória 712 estão tanto os dados e vários componentes que são executáveis pelo processador
709. Em particular, armazenados na memória 712 e executáveis pelo processador 709 são um monitoramento do solo e de aplicação de controle 718 e potencialmente outras aplicações. Também armazenado na memória 712 pode estar um armazenamento de dados 721 e outros dados. Os dados armazenados no armazenamento de dados 721, por exemplo, estão associadas com a operação das várias aplicações e/ou entidades funcionais descritas abaixo. Por exemplo, O armazenamento de dados pode incluir os resultados da amostra de análise, medidas corretivas e outros dados ou informação que pode ser entendida. Em adição, um sistema de operação 724 pode ser armazenado na memória 712 e executável pelo processador 709. O armazenamento de dados 721 pode ser localizado em um único dispositivo de computação ou pode ser disperso por muitos dispositivos diferentes.
[075] O dispositivo do usuário 706 é representativo de uma pluralidade de dispositivos de usuários que pode ser comunicativamente acoplado ao dispositivo de computação 703 através de uma rede 727, como, por exemplo, a Internet, intranet, extranet, redes de área ampla (WANs), redes de área local (LANs), redes cabeadas, redes sem fios, redes configurados para comunicação através de uma rede elétrica, ou outras redes adequadas, etc., ou qualquer combinação de duas ou mais dessas redes. Em algumas modalidades, um dispositivo de usuário 706 pode ser diretamente ligado ao dispositivo de computação 703.
[076] O usuário do dispositivo 706 pode compreender, por exemplo, um sistema baseado em processador, tal como um sistema de computador. Tal sistema de computador pode ser incorporado na forma de um computador de área de trabalho, um computador portátil, um assistente digital pessoal, um telefone celular, teclado virtual, sistema de computador do tablet, ou outros dispositivos com capacidade semelhante. O dispositivo do usuário 706 inclui um dispositivo de visualização 730 sobre o qual várias páginas da rede 733 e outros conteúdos podem ser prestados. O dispositivo do usuário 706 pode ser configurado para executar várias aplicações, tais como a aplicação do navegador 736 e/ou outras aplicações. A aplicação do navegador 736 pode ser executada em um dispositivo do usuário 706, por exemplo, para acessar e processar páginas da rede 733, como páginas da web ou outros conteúdos da rede servida pelo dispositivo de computação 703 e/ou em outros servidores. O dispositivo do usuário 703 pode ser configurado para executar aplicativos além da aplicação do navegador 736, como, por exemplo, aplicações de e-mail, aplicações de mensagens instantâneas (IM), e/ou outras aplicações.
[077] Os componentes executados no dispositivo de computação 703 incluem, por exemplo, o monitoramento do solo e aplicação de controle 718 e outros sistemas, aplicativos, serviços, processos, mecanismos de motores, ou a funcionalidade não foram discutidos em detalhe aqui. O aplicativo de monitoramento e controle do solo 718 pode gerar páginas da rede 733, como páginas da web ou outros tipos de conteúdo da rede que são fornecidos a um dispositivo do usuário 706 em resposta a um pedido para fins de visualização de dados armazenados ou medidas corretivas recomendadas.
[078] Entende-se que pode haver outras aplicações que estão armazenadas na memória 712 e são executáveis pelo processador 709, como pode ser apreciado. Sempre que qualquer componente aqui discutido é implementado na forma de software, qualquer uma de uma série de linguagens de programação pode ser empregada, tais como, por exemplo, C, C++, CH, C Objetivo, Java, Java Script, Perl, PHP, Visual Basic, Python, Ruby, Delphi, Flash ou outras linguagens de programação.
[079] Um número de componentes de software é armazenado na memória 712 e são executáveis pelo processador 709. A este respeito, o termo “executável” significa um arquivo de programa que se encontra em uma forma que pode vir a ser executada pelo processador 709. Exemplos de programas executáveis podem ser, por exemplo, um programa compilado, que pode ser traduzido em código de máquina num formato que pode ser carregado para uma porção de acesso aleatório da memória 712 e executado pelo processador 709, o código de fonte que pode ser expresso em formato adequado, tal como código do objeto que é capaz de ser carregado para uma porção de acesso aleatório da memória 712 e executado pelo processador 709, ou o código de fonte que pode ser interpretado por outro programa executável para gerar instruções em uma porção de acesso aleatório da memória 712 a ser executado pelo processador 709, etc. Um programa executável pode ser armazenado em qualquer parte ou componente da memória 712 incluindo, por exemplo, a memória de acesso aleatório (RAM), memória somente para leitura (ROM), um disco rígido, unidade de estado sólido, unidade flash USB (pen drive), cartão de memória, disco óptico, como Disco Compacto (CD) ou Disco Digital Versátil (DVD), disquete, fita magnética ou outros componentes de memória.
[080] A memória 712 é aqui definida como incluindo memória volátil e não volátil e os componentes de armazenamento de dados. Os componentes voláteis são aqueles que não mantêm valores de dados sobre perda de potência. Componentes não voláteis são aqueles que retêm os dados sobre uma perda de potência. Assim, a memória 712 pode compreender, por exemplo, memória de acesso aleatório (RAM), memória somente de leitura (ROM), discos rígidos, unidades de estado sólido, unidade flash USB (pen drive) cartões de memória acessado através de um leitor de cartões de memória, disquetes acessados através de uma unidade de disco flexível associado, os discos óticos podem ser acessados através de uma unidade de disco ótico, fitas magnéticas acessadas através de uma unidade de fita conveniente, e/ou outros componentes de memória, ou por uma combinação de quaisquer dois ou mais destes componentes de memória. Além disso, a memória RAM pode compreender, por exemplo, memória estática de acesso aleatório (SRAM), memória dinâmica de acesso aleatório (DRAM), memória de acesso aleatório ou magnético (MRAM) e outros dispositivos semelhantes. A ROM pode incluir, por exemplo, uma memória somente de leitura programável (PROM), uma memória somente de leitura programável apagável (EPROM), uma memória somente de leitura programável apagável eletricamente (EEPROM), ou outro dispositivo de memória similar.
[081] Além disso, o processador 709 pode representar múltiplos “processadores 709 e a memória 712 pode representar múltiplas memórias 712 que operam em circuitos de processamento paralelo, respectivamente. Em tal caso, a interface local 715 pode ser uma rede apropriada que facilite a comunicação entre quaisquer dois dos múltiplos processadores 709, entre qualquer processador 709 e qualquer das memórias 712, ou entre duas quaisquer das memórias 712, etc. A interface local 715 pode compreender sistemas adicionais destinados a coordenar esta comunicação, incluindo, por exemplo, realizar o balanceamento da carga. O processador 709 pode ser de construção elétrica ou de qualquer outra construção disponível.
[082] Apesar do monitoramento do solo e da aplicação de controle 718, e outros diversos sistemas descritos aqui, podem ser incorporados em software ou código executado pelo hardware de uso geral, como discutido acima, como uma alternativa o mesmo também pode ser realizado por hardware específico ou uma combinação de software/hardware de uso geral e hardware específico. Se incorporado em hardware específico, cada um pode ser implementado como uma máquina de estado ou circuito que emprega qualquer uma das, ou uma combinação de um número de tecnologias. Estas tecnologias podem incluir, mas não estão limitadas a, circuitos lógicos discretos tendo portas lógicas para implementar várias funções lógicas sobre uma aplicação de um ou mais sinais de dados, circuitos integrados de aplicação específica tendo portas lógicas adequadas, ou outros componentes, etc. Tais tecnologias são geralmente, bem conhecidas pelos peritos na técnica e, consequentemente, não são descritas aqui em detalhes.
[083] Os fluxogramas das FIGS. 3 e 6 mostram a funcionalidade e a operação de uma implementação das porções de uma aplicação de controle e monitoramento do solo 718. Se incorporadas em software, cada bloco pode representar um módulo, segmento, ou porção do código, que compreende as instruções do programa para implementar a função(ões) lógica(s) especificada(s). As instruções do programa podem ser incorporadas na forma de código de fonte, que compreende instruções legíveis ao olho humano escritas em uma linguagem de programação ou um código de computador que compreende instruções numéricas reconhecíveis por um sistema de execução adequada, tal como um processador 709 em um sistema de computador ou outro sistema. O código de computador pode ser convertido a partir do código-fonte, etc. Se incorporado no hardware, cada bloco pode representar um circuito ou um número de circuitos interligados para implementar a(s) função(ões lógica(s) especificada(s).
[084] Embora os fluxogramas das FIGS. 3 e 6 mostram uma ordem específica de execução, compreende-se que a ordem de execução pode ser diferente daquela que está representada. Por exemplo, a ordem de execução de dois ou mais blocos pode ser mexida em relação à ordem indicada. Além disso, dois ou mais blocos mostrados em sucessão nas FIGS. 3 e/ou 6 podem ser executados em simultâneo ou com coincidência parcial. Além disso, em algumas modalidades, um ou mais dos blocos mostrados na FIGS. 3 e/ou 6 podem ser ignorados ou omitidos. Além disso, qualquer número de balcões, variáveis de estado, semáforos de advertência ou mensagens pode ser adicionado ao fluxo lógico aqui descrito para fins de uma maior utilidade, contabilidade, avaliação de desempenho, ou o fornecimento de ajudas de solução de problemas, etc. Entende-se que todas essas variações estão dentro do âmbito da presente descrição.
[085] Além disso, qualquer lógica ou aplicativo aqui descrito, incluindo o monitoramento do solo e aplicação de controle 718, que compreende software ou código pode ser incorporado em qualquer meio legível de computador não transitório para uso por ou em conexão com um sistema de execução de instrução, como, por exemplo, um processador 709 em um sistema de computador ou outro sistema.
Neste sentido, a lógica pode compreender, por exemplo, relatório, incluindo as instruções e declarações que podem ser obtidas a partir do meio legível por computador e executada pelo sistema de execução de instrução.
No contexto da presente divulgação, um “meio legível por computador” pode ser qualquer meio que pode conter, armazenar, ou manter a lógica ou aplicação aqui descrita para uso em ou em conexão com o sistema de execução de uma instrução.
O meio legível por computador pode compreender qualquer um dos muitos meios físicos, tais como, por exemplo, meio eletrônico, magnético, óptico, eletromagnético, infravermelho, ou semicondutor.
Exemplos mais específicos de um meio legível por computador adequado seria incluir, mas não estão limitados a, fitas magnéticas, disquetes magnéticos, discos rígidos magnéticos, cartões de memória, unidades de estado sólido, unidades flash USB (pen drive) ou discos óticos.
Além disso, o meio legível por computador pode ser uma memória de acesso aleatório (RAM), incluindo, por exemplo, a memória estática de acesso aleatório (SRAM) e a memória de acesso aleatório dinâmico (DRAM), ou memória magnética de acesso aleatório (MRAM). Além disso, o meio legível por computador pode ser uma memória somente de leitura (ROM), memória somente de leitura programável (PROM), memória somente de leitura programável apagável (EPROM), memória somente de leitura programável apagável eletricamente
(EEPROM), ou outro tipo de dispositivo de memória.
[086] Dito de forma abreviada, uma modalidade, entre outros, compreende um método que inclui a obtenção de amostras aquosas extraídas a partir de uma pluralidade de sondas de sucção posicionadas em várias profundidades dentro de um substrato de solo, incluindo uma zona de atividade da raiz de uma espécie de planta no substrato de solo; analisar as amostras aquosas para determinar uma composição química do substrato de solo; e determinar as quantidades de um aditivo que é adicionado à água de irrigação fornecida ao substrato de solo para ajustar a composição química do substrato de solo baseado, pelo menos em parte, na composição química determinada e as espécies de plantas. Pelo menos uma dentre a pluralidade de sondas de sucção pode estar posicionada dentro da zona de atividade de raiz. A determinação da composição química do substrato de solo pode compreender a determinação de uma composição química da zona de atividade da raiz.
[087] O método pode compreender a determinação de valores de uma pluralidade de aditivos que são adicionados à água de irrigação fornecida ao substrato de solo para ajustar a composição química do substrato do solo baseado, pelo menos em parte, na composição química determinada e nas espécies de plantas. O aditivo pode compreender água, a água de resíduos, adubo, ou qualquer combinação dos mesmos. O método pode compreender a obtenção de uma amostra de uma solução de adubo (FS) que foi fornecida ao substrato de solo e análise da amostra de FS para determinar uma composição de FS, em que a quantidade determinada de aditivo é baseada, pelo menos em parte, na composição FS determinada. A FS pode ser fornecida para o substrato do solo, pelo menos, um tempo predeterminado antes de extrair as amostras aquosas a partir da pluralidade de sondas de sucção. A amostra da FS pode ser coletada durante um período de irrigação inteiro durante o qual a FS é fornecida para o substrato de solo.
[088] O método pode compreender a extração das amostras aquosas a partir da pluralidade de sondas de sucção. Um vácuo pode ser aspirado em cada um da pluralidade de sondas de sucção para induzir a condução hidráulica das soluções aquosas de substrato de solo em cada uma das sondas de sucção. O método pode compreender a obtenção de uma amostra de água de irrigação e análise da amostra de água de irrigação para determinar a composição da água de irrigação, em que à quantidade de aditivo é baseada, pelo menos em parte, na composição da água de irrigação determinada. O método pode compreender a obtenção de uma amostra de tecido da espécie da planta na zona de atividade da raiz e análise da amostra de tecido de planta para determinar uma condição de nutrição da planta. O método pode compreender o fornecimento das quantidades determinadas de aditivo que é adicionado à água de irrigação para produzir uma solução de adubo (FS) que é fornecida ao substrato de solo. O método pode compreender a mistura das quantidades determinadas de aditivo com a água de irrigação para produzir a FS e aplicação da FS ao substrato de solo. A FS pode ser aplicada através de uma linha de gotejamento.
[089] Outra modalidade, entre outros, compreende um método que inclui a instalação de uma sonda de sucção a uma profundidade dentro de um substrato de solo; aspiração de um vácuo sobre a sonda de sucção para induzir a condução hidráulica das soluções aquosas de substrato de solo para a sonda de sucção; extração de uma amostra aquosa de sonda de sucção após a aplicação do vácuo durante um período de tempo predeterminado; e análise da amostra aquosa para determinar uma composição química na profundidade do substrato de solo. O método pode compreender a instalação de uma pluralidade de sondas de sucção em múltiplas profundidades dentro do substrato de solo; aspiração de um vácuo em cada uma da pluralidade de sondas de sucção para induzir a condução hidráulica das soluções aquosas de substrato de solo em cada uma das sondas de sucção; extração de amostras aquosas da pluralidade de sondas de sucção após a aplicação do vácuo durante o período de tempo predeterminado; e análise das amostras aquosas para determinar uma composição química em diferentes profundidades do substrato de solo.
[090] As amostras aquosas podem ser analisadas para determinar a composição química em diferentes profundidades do substrato de solo. Pelo menos uma dentre a pluralidade de sondas de sucção pode ser instalada dentro de uma zona de atividade da raiz de uma espécie de planta no substrato de solo. As amostras aquosas podem ser analisadas para determinar uma composição química da zona de atividade da raiz. O método pode compreender a determinação de uma medida de correção com base, pelo menos em parte, na composição química determinada da zona de atividade da raiz. A medida corretiva pode ser uma irrigação de lavagem. O método pode compreender a obtenção de uma pluralidade de amostras de solo em diferentes profundidades da zona de atividade da raiz. O método pode compreender a determinação de uma medida de correção com base, pelo menos em parte, na composição química determinada do substrato do solo.
[091] Outra modalidade, entre outros, compreende um método que inclui a obtenção de, por um dispositivo de computação, uma composição de uma solução de adubo (FS), que foi fornecida a um substrato de solo incluindo uma zona de atividade da raiz de uma espécie de planta; obtenção, pelo dispositivo de computação, de uma composição química dentro da zona de atividade da raiz, a composição química foi determinada por análise de uma amostra aquosa obtida a partir de uma sonda de sucção posicionada dentro da zona de atividade da raiz após a FS ser fornecida para o substrato de solo; determinação, pelo dispositivo de computação, a utilização de nutrientes pelas espécies de plantas com base, pelo menos em parte, da composição FS e a composição química da zona de atividade da raiz; e proporcionar, pelo dispositivo de computação, uma quantidade de aditivo que é adicionado à água de irrigação para produzir uma FS subsequente que é fornecida para o substrato de solo. O método pode compreender a obtenção da composição química em diversas profundidades dentro da zona de atividade da raiz, a composição química determinada por análise de amostras aquosas obtidas a partir de sondas de sucção posicionadas nas várias profundidades da zona de atividade da raiz após a FS é fornecida para o substrato de solo.
[092] O método pode compreender a obtenção da composição química em diversas profundidades dentro da zona de atividade da raiz, a composição química foi determinada por análise de amostras aquosas obtidas a partir de sondas de sucção posicionadas nas várias profundidades da zona de atividade da raiz após a FS ser fornecida para o substrato de solo. O método pode compreender a obtenção do estado nutricional das espécies de plantas que se baseia na análise de uma amostra de tecido da espécie da planta e a determinação das quantidades de nutrientes para a FS subsequente com base, pelo menos em parte, mediante a utilização de nutrientes determinados e o estado nutricional das espécies de plantas. Determinação da utilização de nutrientes pode incluir avaliar as concentrações de íons marcadores determinados pela análise da amostra aquosa. Determinação da utilização de nutrientes pode incluir a determinação de uma taxa de utilização de nitrogênio e/ou uma taxa de utilização de potássio.
[093] Deve ser salientado que as modalidades descritas acima da presente descrição são apenas exemplos de possíveis implementações estabelecidas para um claro entendimento dos princípios da divulgação. Muitas variações e modificações podem ser feitas na(s) modalidade(s) acima descrita(s), sem se sair substancialmente do escopo e princípios da divulgação. Todas estas modificações e variações destinam-se a ser aqui incluídas dentro do âmbito desta divulgação e protegidas pelas reivindicações que se seguem.
[094] Deve ser notado que razões, concentrações, quantidades, e outros dados numéricos podem ser aqui expressos em formato de faixa. É para ser entendido que tal formato de faixa é utilizado por conveniência e brevidade, e assim, deve ser interpretado de uma forma flexível para incluir não só os valores numéricos citados explicitamente como os limites da faixa, mas também incluir todos os valores numéricos individuais ou subfaixas incluídas dentro dessa faixa como se cada valor numérico e subfaixa fossem explicitamente recitados.
Para ilustrar, uma faixa de concentração de “cerca de 0,1% a cerca de 5%” deve ser interpretada de modo a incluir não só a concentração expressamente recitada de cerca de 0,1% em peso a cerca de 5% em peso, mas também incluem as concentrações individuais (por exemplo, 1%, 2%, 3% e 4%) e os subfaixas (por exemplo, 0,5%, 1,1%, 2,2%, 3,3% e 4,4%) dentro da faixa indicada.
O termo “cerca de” pode incluir arredondamentos tradicionais para figuras significantes de valores numéricos.
Em adição, a frase “cerca de 'x' para 'y'” inclui “cerca de 'x' para cerca de 'y'”.
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ANEXO A a partir 3* Folhagem de acordo com o Ciclo Fenológico 1 Inicio da germinação-formação do fruto Provisão de irrigação tm3/ha) Dr = EtO x 10 x Kc x f(Ts) x f(Ch) x floc) x fíCog) x f(t) gosfasteçta de plantação ke= os Fatores de Correção: A Baseado em valores proporcionados por medidor de pressão T30cm os eb f(Ts) o7 T30cm 15-20 eb fiTs)- 1 B Baseado no Coeficiente aquoso C-40cm as Cl água (Ch) 1 C€1-40em ns Cl-âgua f(Ch) 13 €1-40cm e Clágua f(Ch)= 13 Cl-40cm ”P Clágua f(Ch) 15 €l-60cm 2 Cl água f(Ch): 17 EC6O0cm 4o mmhos/cm f(Ch): 2 EC6O0cm 3 ECágua f(Ch) 2 e Baseado na atividade Planta jovem! 1st so1HAagem floc)= o4 2nd folhagem fíoc)- o7 3ed folhagem fíoc): 1 Planta adulta fíoe)s 1 D Baseada na qualidade da água Cl-água 25 meq/Ll fíCag)= 12 E Bascada na diferença de valores entre amostragens C1|-40cm amostra atual n3 CIAOcm amostra antérior ff): 12 Cl-6O0cm amostra atual na Cl-6Oem amostra antérior f(t)- 12 Limitação FT) x f(Ch) x floc) x fíCag) x f(HN) « 2,5 nu Endurecímento da casca Provisão de irrigação (m3/ha) Dr = EMO x 10 x Kc x f(Ts) x f(Ch) x floc) x fíCag) x f(t) Eneas O a ão: A Baseado em válores proporcionados por medidor de pressão T30cm «1o eb fiTs) or T30cm 12-20 eb fts) 1, T60cm as T30cm f(Ts): 1 T60cm 8 T30cm f(Ts)- 13 B Baseado no Cooficiente aquoso Cl-40cm as Cl-água f(ch)= 1 CI-40cm ns Cl-água f(Ch) 13 Cl40cm 2 Cl-água f(Ch)= 13 Cl-aoem se Clágua f(ch): 15 Cl-60cm 3 Cl-água fích) 7
ANEXO A Ecó0cm no mmhos/cm — fíChk 2 EC6O0cm ”2 ECâágua fChk 2 C Baseado na atividade Planta jovem Istfolhagem flock os 2nd folhagem fíoc): o7 3rá folhagem fíoc)k: 1 Plaúta adulta floc): 1 b Baseado na qualidade da água Claáqua 25 mel fícaq)s 12 E Basesdo na difecença de valores entre amostragem CI-40cm amostra atual na C|-40cm amestra anterior f(9)=: 12 Cl-60cm amostra steal ns Cl6Ocm amostra anterior fitjc 12 Limitação TOTS) x f(Ch) x fíoc) x f(Cag) x f(t) «+ 2,0 Si (NH4º)60cm > 0.03 meg/L FOTs) x f(Ch) x fíoc) x fíCag) x f(1) « 1.5 mm Desenvolvimento do fruto Provisão de irrigação (má/ha) Dr = EMO x 10 x Kc x f(Ts) x f(Ch) x floc) x f(Cag) x f(1) Coeficiente de plantação Ke: os TFatezes de ferreção:: A Baseado em valores proporcionados por medidores de pressão T30em 10-18 e TO: 1 T30cm so ch f(Ts)= os TéCcm ns T30cm fiTs)- 13 8 Baseado em coeficiente aquoso C-40cm 45 Cl- água fin) 1 C-40cm 25 Clágua fíCh)- 3 Cclsoem 2 água ficha 13 €C-40cm e Clagua f(Ch)= 18 Cródem ”* Cl-água Cn) nv EcbO0cm so muhosfcm — fíChk 2 ECc6Ocm ” ECágua f(cn)a 2 e Baseado ua atividade Planta jovem 1st fernagem fíock os 2nd folhagem fíoc) 07 3rd foihagem floc): 1 Planta adulta flocr 1 Ô Baseado nm qualidade da água Cr águs as mes fito): 1 E —Basoadona diferença de valores entre amostragem Cl-40cm amostra atual 13 CraOcm amostra anterior $(t): 12 C1l-60cm amostra atual ns Cl-60cm amostra anterior f(H): 12 Limitação FOTS) x FLCh) x floc) x fíCag) x FIN) « 1.9
ANEXO A Si (NH4+)606cm > 004 meg/L FT) x FICH) x floc) x fíCag) x f(t) < 1.5 IV Germinação do fruto da plantação Provisão de irrigação(m3/ha): Dr = EtO x 10 x Ke x f(Ts) x f(Ch) x f(oc) x fíCag) x f(t) Gosticiente de plantação Kc= or Fatores da Correção A Baseado em valores proporcionados por medidores de pressão T30cm 10-18 eb fiTs) t T30cm o E) fts os T60cm 18 T30cm f(Ts): 13 B Baseado no Coeficiente de água C-40cm as Cl-água f(chk 1 C-40cm n5 Cláqgua f(ch) 13 Cl40cm 2 Clágua f(Ch) 13 Cla4oem 2 Clágua f(Ch)= 15 Crbocm ” Clágua f(Ch)r 17 EC&tOcm so mhos/cm Ch) 2 ECctOcm ”P EcCágua f(Ch)- 2 € Baseado na atividade Planta jovem st folhagem fíoc): os 2ndfolhagem fíoc): o7 3rd folhagem fíoc) t Planta adulta fíoc)s 1 D Baseada na qualidade de água Clágua 25 meg/l fíCag): 12 E Baseado na diferença de valores entre amostragem C1-40cm amostra atual 713 — Cl-40cm amostra anterior f(t)= |2 CI-bOcm amostra atual ns Cl-60cm amostra anteríor fit) 12 Limitação PTS) x FOCh) x floc) x fíCag) x f(t) « 1,3 v Pós-plantação 1 - até 10 diás após coleta Provisas de trrigação (n3/ha): Dr = EMO x 10 x Ke x F(Ts) x f(Ch) x floc) x f(Cag) x f(F) Coeficiente de plantação Kc = os Fatores de Correção: A Baseado nos válores proporcionados por medidores de pressão T30cm 20-30 Li) f(Ts)- 1 T30cm 45 ch fiTS)- o7 T60cm ”P T306m fts) u B Baseado no coeficiente de água Craoem 4 Cl-água tiChk 1 Cl-socm ns Crágua cn 13 Claoem 2 Cl- água fich)- 13 Cc4o0cm ”P Cl- água fichn)= 5 Clb0cm ” Ciágua fich)- 17
ANEXO A Ec6Ocm no mmhos/cm — fíchk 2 Ecsdem ” ECaigua — fHOhE 2 e Baseado na atividade Planta joves 151 fornagem floc): os 2nd folhagem fíoc): or 3rd tolhagem fíock: 1 Planta adulta fiocrk 1 D Baseada na qualidade da água Cl água 25 mel food: 12 E — fascada na diferença de valores entre amostragens C1-40em amustra ateal n3 Ci40em amostra anterior fit) 12 Cl-60em amostra atual 13 Cló0cmanostra anterior fit)c 12 Liaitação 15) x f(Ch) x floc) x fíCog) x f(1) « 1.2 VI Pórplantação 11 - de 10 a 25 dias após coleta Exevisaão de isragação (mi/na): Dr = EMO x 10 x Ke x f(Ts) x f(Ch) x floc) x fíCag) x ft) Senticiente de plantação Ke = os Fatores de Correção: À Baseado nos valores proporcionados pelo medidor de pressão T30cm 20-30 eo fts) 1 T30cm as co fTsE o7 Tó0cm ”P T30cm fíTs) u B Fascado no cosficiente aqueso Ca0em As ChLágua FfíChk 1 C-40cm ns Clágua fichk 13 C40cm 2 Chrágua Hch: 3 Ccr40cm Pe Clágua ficn): 18 Ci6edem s Cl água fichkr 7 EC6Oem so mmbhos/em f(Ch)e 2 EC6Ocm ” EChgaa fichke 2 Cc Baseado na atividade Planta jovem st telhagem floc): os Prdtolhagem floc)z o7 Irdtolnagem floc) 1: Planta adulta floc) + DU Baseada ns qualidade da água Crwaters as mel ficog): 12 E Baseada na diferença de valores entre amostragens Cl-40cm amostra atual ns Cl40cmanoatra anterior f(1)= 12 €C)-6b0cm amostra atual n3 Clscemamostra anterior f(t)z 12 Linitação FT) x FC) x floc) x fíCag) x fN) « 1.2 VOO FPical do cleto Erovisao de irrigação (ul/ha): Br = EMO x 10 x Ke x f(Ts) x f(Ch) x floc) x fíCag) x f(1)
ANEXO A Gonficiente de plantação ke = o3 Fatores de conseção: A Baseado nós valóres proporcionados por medidores de pressão T30cm 30-50 eb f(TSE 1 T30cm as eb Ts) o7 B Bassado no conficiente aquoso” CaDem as Cl água fCh 1 C40cm ns Cl-água fich) 13 CI-40cm a Cl-água f(Ch) 13 C40cm PR Cl-água fíchk 15 Cl-60cm ”2 Clagua fich) 7 Ec6édcm “ao mmbhos/cm fíchke 2 Ec6Ocm 3 ECágua fích) * e Baseado na atividade Planta jovem Istfolhagem —floc): os nd sosnagem floc): o7 Irdsoinaçem flock: 1 Planta adulta floc) 1 D Basesdo na qualidade da água Ci agua 25 meg fícag): 12 E Baseado na diferença de valores de amostragem Cl-40cm amostra atual n3 Cl-40cm amostra anterior ff(tj= 12 Cl-60cm amostra atual n3a C)-6Ocm amostra anterior f(N)= 12 Limitação fOTs) x f(Ch) x floc) x fíCag) x f(n) « 1
ANEXO A A PARTIR DE 1º - 2º FOLHAGEM DE ACORDO COM O CICLO FENOLÓGICO 1 Tnicio da germinação da formação do fruto Provisão de irrigação inj/hs) Dr = EM x 10 x Ke x f(Ts) x f(Ch) x floc) x fíCag) x f(1) toeficiente de Flantação ke os Fatores de Correção ; A Rascado nos valores proporcionados por medidores de pressão T30cm as E fTs) o7 T30em 15-20 eh fts) 1 8 Baseado no cosficiente aquoso Cr40cm as Cl- água f(Chk 1 Ci-s0em ns €1- aqua fich a Cradem 2 Chágua fich)a a CrAoem ” CC aqua fChko 15 Cr6ocm 2 Cl água fCh)s 77 EctOcm “so mmbos/cm — f(Ch) 2 EC6O0cm "ss EC água f(Chr 2 e Baseado na atividade Planta jovem 15t fo1hagem fíoc)s os Znd folhagem fíoc)- o7 rd seiktagem floc): 1 Elscta adulta físc): 1 D Fascado na qualidade de água Cl água es megl fícag)= 2 E Bassado na diferença de valores entre amostragem ClAOcm amastra atoa ns C1aOem amostra anterior f(f)s 12 Cl 60cm amostra atual 123 CLóOcmanestra anterses fit) 12 Limitação PTS) x f(Ch) x floc) x fíCag) x f(f) « 2,5 nu Rndutecimento dá casca Provisão de irrigação (53/ha) Dr = E1O x 10 x Ke x f(Ts) x f(Ch) x floc) x fíCag) x f(t) Gosfácicnte de Plantação — Kc = o Fatores de Correção ; A baseado nos valores proporcionados por medidores de pressão T30cm «ao e fiTsE sr T30cm 12-20 ch TS) 1 Ts0cm 48 TãOcm fiTsF 1 T6Oem ne T30cm HTsk 13 8 Baseado no conficiente aquoso Caocm as Cl-água fíchk 1 C-socm ns Cl- água fiCh) 13 Ccradem 2 Crágua fch) 13 Ci4oem ”P Clágua f(ch)r 15 Cl-60cm ” Cl agua f(Chk 17
ANEXO A EC6O0cm no mmhos/cm f(Chk 2 ECc6O0cm 3 ECágua f(Ch) 2 c Baseado na atividade Planta jovem 18? folhagem floc)= os 2nd folhagem floc)= o7 Brd selnagem floc): 1 Flanta adutta fíoc): 1 D Baseado na qualidade da água Cl água 25 meg/L fíCag)= 12 E Baseado na diferença de valores entre amostragens Cl-40cm amostra atual 213 —Cl40cmamostra anterior f(t)= 12 Cl-b60Ocm amostra atual 13 Cl-bO0cm amostra anterior —f(t)= 12 Linitação f(Ts) x f(Ch) x floc) x fíCag) x f(tf) < 2,0 Si (NH4:)60cm > 0.03 meg/L fCTs) x f(Ch) x floc) x fíCag) x f(N) < 1.5 nm Desenvolvimento do fruto Provisão de irrigação (m3/ha)i Dr = EMO x 10 x Ke x f(Ts) x f(Ch) x f(oc) x f(Cag) x f(tempo) Coeficiente de plantação Ke = os Fatores de Correção: À Baseado nos valores proporcionados pelo medidor de pressão T30cm 10-18 eh f(Tsr 1 T30cm ao eh f(TsE os T60cm 8 T30cm f(Ts) 13 B Hasebdo Do eontiSiante aqueso Cr40cm as Cl-água f(Ch) 1 Cl-40cm n5 Cl-água f(ch) 13 Cl40cm 2 Cl-áqgua f(Ch)s 13 Cl40em 2 Cl-água f(Ch) 15 CI60cm 3 Cl-água fíchr 17 Ec60cm 40 mmhos/cm — fíCh) 2 EC60cm o” ECágua f(Ch 2 [2 Baseado na atividade Planta jovem 15t soinagem — floc)= oa 2nd soinhagem floc) o7 3rd folhagem floc)= 1 Planta adulta fíoc): 1 D Baseado na qualidade da água Clágua 25 meg/L fíCag)= 12 E Baseado na diferença de valores entre amostragens Cl-40cm amostra atual 213 — CI4Ocm amostra anterior (f(): 12 Cl-60cm amostra atual n3 Cl-60cm amostra anterior f(t)- 12 Linitação fCTs) x f(Ch) x floc) x fíCag) x f(t) < 1.9
ANEXO A Si (NH4+)60cm >» 0.04 meg/L f(Ts) x f(Ch) x floc) x fíCag) x f(f) « 1.5 V Final dociclo Provisão de irrigação (m3/ha): Dr = EMO x 10 x Ke x f(Ts) x f(Ch) x floc) x fíCag) x fítempo) Coeficiente de plantação: ke = 05 Fatores de Correção: A Raseado nos valores proporcionados pelo medidor de pressão TIMkm 20-30 ch fiTsk 1 T30cm as cd fTs) o7 T60cm nr T30cm fTs) u B — Baseado no coeficiente aquosa ! Cl40cm 45 Cl-âgua f(Cch)k 1 Cl-40cm ns Clágua fichk 13 Cl-40cm 2 Clágua fích)k 13 Cl40cm ”P Clágua fiCh)k 5 Cl-60cm 2 Clâágua f(Ch): 17 EC60cm SO mahoslem fíiChk 2 EC6Ocm 3 ECágua fíchk 2 Cc Baseado na atividade Planta jovem st folhagens —flock 04 2ndrolhagem flock 07 3rd golmagem floc): 1 Planta adulta floc): 1 D Baseado na qualidade da água Cl-água 25 meg/L fíCao)= 12 E Baseado na diferença de válores entre amostragem S C|-40cm amostra atual 213 —Cl4Ocmanostra anterior f(9)- 12 Cl-bOcm amostra atual 213 CloOcmanostra anterior f(f)- 19 F(Ts) x f(CK) x floc) x f(Cag) x f(t) « 1.2
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Cliente: Data: Propriedade: Plantação: Citrus Fruit Pacote: Variedade: Mandarn | rFerril salina Ex x.
EC nédio da solucao de adubo " Cond.
Ele- — Leve estresse de sai na áreas de atividade da cais S Lavagem com sai adequado Concentração média dentro da solução de adubo Cloro Concentração elevada em solução de solo, possível rizeo de toxicidade Lavagem com sai adequado e Solução de adubo contenda alta csncentéscio de Ná | Sódio concentração alta de Ma em saio, risco de tóxicidade « dispersão de gesso Lavagem com Na insuficiente, dose/frequéncia de irrigação náo adequada Perfil de pH SFR nmiuepaeerss EA NS Sole PH de Sole Ótimo Condições de sita solubilidade da maioria dos netescntes O pH ácido de 010 terna suficiente o use de agente quelante RDFA Perfil Nutricional Teor Médio da Nitrogênio na F.S.1. É Razão correta de NO3-/Cl+ na F.S.1, Nitrogénio Alta absorção ds dosé de nitrogênio aplicada | Rátáo baixa de NOJ-/C1- na solução de solo devido ad excesso de &1 Baixo teor de fósforos na F.S,1. Fósforo Alta disponibilidade de £ aoforo na maior densidade da área das raízes Ótimas condições de solubilidade de fósforo Teor Medic de Potássie nã F,5.1, NS Potássio Í Media absorção da dose de Potássio aplicada Muito alto teor de Cáleio na F,S.1 a Concentração balanceada da cálcio em relação ao aódio na F.5.1 Cálcio Razão Ca/Mg favorável na P.S.1.pára absorção de cálcio Concentração elevada de cálcio na solução Raras Ca/Mgbaixa ná solução de solo devido ao teor baixo dê cálcio v -. 8HtO teor de magnésio naF SE. ee <= Magnésio piso Ca/Ma não favorável na F.S.1.para absorção de maqnesio devido ao teor alto de cálcio Fo “mito alto teor de ferro na E.S 1 é média disponibilidade no sele Micto — Mn Meito alto teor de Manganês na F.8.1. e muito alta disponibilidade no solo Elementos Cu Muito alto tesr de Cobre na F.S.1. e muito alta disponibilidade no solo Zn Muito alto teur de Zinco na F.S.I1. e muito alta disponibilídade no selo EB Muito alto teor de Boro na F.5.1. e muito alta disponibilidade no socio
Claims (24)
- REIVINDICAÇÕES EMENDADAS l. Processo para alcançar certas condições de solo, o processo CARACTERIZADO por: obter as amostras aquosas extraídas de uma pluralidade de sondas de sucção no local posicionadas em várias profundidades dentro de um substrato de solo, incluindo uma zona de atividade da raiz de uma espécie de planta estabelecida no substrato de solo; analisar as amostras aquosas para determinar uma composição química das amostras aquosas do substrato de solo; a composição química compreendendo concentrações de uma plauralidade de nutrientes e não nutrientes de plantas que atuam como íons marcadores; determinar, através de um dispositivo, a utilização de nutriente pela espécie de planta baseada, pelo menos em parte, nas concentrações e distribuição dos íons marcadores; e determinar, através de um dispositivo, as quantidades de um aditivo que é adicionado à água de irrigação fornecida ao substrato de solo para ajustar a composição química do substrato de solo para níveis predefinidos baseado, pelo menos em parte, na utilização de nutriente determinada e necessidades nutricionais das espécies de plantas.
- 2. Processo, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO em que a composição química da zona de atividade da raiz do substrato de solo é modificada pela água de irrigação incluindo aditivo, que é fornecido ao substrato de solo.
- 3. Processo, de acordo com a reivindicação 2,CARACTERIZADO em que a composição química da zona de atividade da raiz do substrato de solo melhora o crescimento e produção das espécies da planta.
- 4. Processo, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO em que o aditivo inclui adubo.
- 5. Processo, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO em que determinar as quantidades do aditivo é ainda baseado, pelo menos em parte, em uma composição de uma solução de adubo (FS) fornecida para o substrato de solo antes de extrair as amostras aquosas a partir da pluralidade de sondas de sucção.
- 6. Processo, de acordo com a reivindicação 5, CARACTERIZADO em que a FS é fornecida para o substrato do solo, pelo menos, em um período de tempo predeterminado antes de extrair as amostras aquosas a partir da pluralidade de sondas de sucção.
- 7. Processo, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO em que determinar as quantidades do aditivo é ainda baseado, pelo menos em parte, em uma composição da fonte de água de irrigação.
- 8. Processo, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO em que determinar as quantidades do aditivo é ainda baseado, pelo menos em parte, em uma condição nutricional das espécies de plantas.
- 9. Processo, de acordo com a reivindicação 8, CARACTERIZADO por compreender ainda determinar a condição nutricional das espécies da planta com base na análise de uma amostra de tecido das espécies da planta.
- 10. Processo, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO em que a utilização de nutrientes compreende pelo menos uma taxa de utilização de nutriente.
- 11. Processo, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO em que determinar a utilização dos nutrientes inclui determinar uma taxa de utilização de um nutriente baseada, pelo menos em parte, em uma concentração de íon marcador correspondente.
- 12. Processo, de acordo com a reivindicação 11, CARACTERIZADO em que a taxa de utilização é uma taxa de utilização de nitrogênio ou uma taxa de utilização de potássio.
- 13. Processo, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO em que determinar a utilização de nutrientes compreende determinar a absorção de água com base, pelo menos em parte, em uma concentração de íon marcador correspondente.
- 14. Processo, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO por compreender ainda determinar que a lixiviação está presente no substrato de solo com base, pelo menos em parte, nas concentrações e distribuição dos íons marcadores.
- 15. Processo, de acordo com a reivindicação 14, CARACTERIZADO em que determinar que a lixiviação está presente é ainda baseado, pelo menos em parte, na condutividade elétrica das amostras aquosas.
- 16. Processo para alcançar certas condições de solo, o processo CARACTERIZADO por: instalar uma sonda de sucção em uma profundidade dentro de um substrato de solo; aspirar um vácuo na sonda de sucção para induzir a condução hidráulica das soluções aquosas a partir do substrato de solo para a sonda de sucção; extrair uma amostra aquosa da sonda de sucção após a aplicação do vácuo, durante um período de tempo predeterminado; e analisar a amostra aquosa para determinar uma composição química na profundidade do substrato de solo, a composição química compreendendo concentrações de uma pluralidade de íons marcadores; e determinar, através de um disposiotivo, a presença de lixiviação no substrato de solo baseado, pelo menos em parte, nas concentrações da pluralidade dos íons marcadores.
- 17. Processo, de acordo com a reivindicação 16, CARACTERIZADO por compreender ainda: instalar uma pluralidade de sondas de sucção em múltiplas profundidades dentro do substrato de solo; aspirar um vácuo em cada uma da pluralidade de sondas de sucção para induzir a condução hidráulica das soluções aquosas a partir de substrato de solo em cada uma das sondas de sucção; extrair as amostras aquosas da pluralidade de sondas de sucção após a aplicação do vácuo durante o período de tempo predeterminado; e analisar as amostras aquosas para determinar uma composição química nas diferentes profundidades do substrato de solo.
- 18. Processo, de acordo com a reivindicação 17, CARACTERIZADO em que as amostras aquosas são analisadas para determinar a composição química em diferentes profundidades do substrato de solo.
- 19. Processo, de acordo com a reivindicação 17, CARACTERIZADO em que pelo menos uma dentre a pluralidade de sondas de sucção está instalada dentro de uma zona de atividade da raiz de uma espécie de planta no substrato de solo.
- 20. Processo, de acordo com a reivindicação 17, CARACTERIZADO em que as amostras aquosas são ainda analisadas para determinar a condutividade elétrica nas diferentes profundidades do substrato de solo.
- 21. Processo, de acordo com a reivindicação 20, CARACTERIZADO por compreender ainda determinar uma medida de corretiva com base, pelo menos em parte, na composição química determinada e na condutividade elétrica nas diferentes profundidades do substrato de solo.
- 22. Processo, de acordo com a reivindicação 21, CARACTERIZADO em que a medida corretiva é a irrigação de lavagem.
- 23. Processo, de acordo com a reivindicação 16, CARACTERIZADO por compreender obter uma pluralidade de amostras de solo em diferentes profundidades do substrato de solo.
- 24. Processo, de acordo com a reivindicação 16, CARACTERIZADO por compreender ainda determinar uma medida corretiva com base, pelo menos em parte, na composição química determinada do substrato do solo.
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