Mechanistic numerical modeling of solute uptake by plant roots (2016)
- Autores:
- Autor USP: BEZERRA, ANDRÉ HERMAN FREIRE - ESALQ
- Unidade: ESALQ
- Sigla do Departamento: LEB
- Assuntos: QUÍMICA DO SOLO; RAIZ; SOLUTO (EXTRAÇÃO;MODELAGEM MATEMÁTICA)
- Idioma: Inglês
- Resumo: Uma modificação em um modelo existente de extração de água e transporte de solutos foi realizada com o objetivo de incluir nele a possibilidade de simular a extração de soluto pelas raízes. Uma solução numérica para a equação de convecção-dispersão (ECD), que utiliza um esquema de resolução completamente implícito, foi elaborada e considera o fluxo transiente de água e solutos com uma condição de contorno à superfície da raiz de extração de soluto dependente de sua concentração no solo, baseada na equação de Michaelis- Menten (MM). Uma aproximação linear para a equação de MM foi implementada de tal forma que a ECD tem uma solução linear e outra não-linear. O modelo considera uma raiz singular com geometria radial sendo sua superfície a condição de contorno (limite) de extração e sendo o limite extremo a meia-distância entre raízes vizinhas, função da densidade radicular. O modelo de transporte de soluto proposto inclui extração de soluto ativa e passiva e prediz a concentração de soluto como uma função do tempo e da distância à superfície da raiz, além de estimar a transpiração relativa da planta, que por sua vez afeta a extração de água e solutos e é relacionado com a condição de estresse da planta. Simulações mostram que as soluções linear e não-linear resultam em predições de extração de solutos significativamente diferentes quando a concentração de solutos no solo está abaixo de um valor limitante (Clim). A redução da extração em baixas concentrações pode resultar em umaRedução adicional na transpiração relativa. As contribuições ativa e passiva da extração de solutos variam com parâmetros relacionados à espécie de íon, à planta, à atmosfera e às propriedades hidráulicas do solo. O modelo apresentou uma boa concordância com um modelo analítico que aplica uma condição de contorno linear, à superfície da raiz, de extração de solutos dependente da concentração no solo. A vantagem do modelo numérico sobre o analítico é que ele permite simular fluxos transientes de água e solutos, sendo, portanto, possível simular uma maior gama de situações. Se faz necessário simulações com diferentes cenários e comparações com dados experimentais para se verificar a performance do modelo e, possivelmente, sugerir melhorias
- Imprenta:
- Local: Piracicaba
- Data de publicação: 2016
- Data da defesa: 19.02.2016
-
ABNT
BEZERRA, André Herman Freire. Mechanistic numerical modeling of solute uptake by plant roots. 2016. Tese (Doutorado) – Universidade de São Paulo, Piracicaba, 2016. Disponível em: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/11/11152/tde-28042016-104725/. Acesso em: 23 abr. 2024. -
APA
Bezerra, A. H. F. (2016). Mechanistic numerical modeling of solute uptake by plant roots (Tese (Doutorado). Universidade de São Paulo, Piracicaba. Recuperado de http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/11/11152/tde-28042016-104725/ -
NLM
Bezerra AHF. Mechanistic numerical modeling of solute uptake by plant roots [Internet]. 2016 ;[citado 2024 abr. 23 ] Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/11/11152/tde-28042016-104725/ -
Vancouver
Bezerra AHF. Mechanistic numerical modeling of solute uptake by plant roots [Internet]. 2016 ;[citado 2024 abr. 23 ] Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/11/11152/tde-28042016-104725/
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