Espectroscopia no infravermelho próximo para discriminação de espécies de cordas-de-viola

• Ano de defesa: 2021
• Autor(a) principal: Braga, Andreísa Flores [UNESP]
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Estadual Paulista (Unesp)
• Palavras-chave em Português: Agronomia; Ervas daninhas; Convolvulaceae; Quimiometria; Análise espectral; Agricultura de precisão
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/11449/205025

A ocorrência de plantas daninhas em áreas agrícolas é um dos principais fatores que limitam a produtividade e aumentam os custos de produção. O manejo específico destas espécies tem ganhado destaque nos últimos anos, principalmente pelo avanço das tecnologias e por apresentar uma alternativa à redução do uso de herbicidas e exposição ambiental. O grande desafio para o manejo específico de plantas daninhas é identificar as espécies alvo em meio às plantas cultivadas. Neste contexto, diversas tecnologias têm sido estudadas para identificação e reconhecimento destas espécies em campo. A espectroscopia no infravermelho próximo (NIRS) é bastante empregada em análises de qualidade e caracterização de alimentos e solos, mas apesar de ser uma técnica bastante difundida, ainda são poucos os estudos relacionados ao seu uso para identificação/discriminação de plantas daninhas. O objetivo deste trabalho foi verificar o potencial discriminatório da espectroscopia NIR associado a análises multivariadas em espécies de cordas-de-viola e estádios de crescimento. Para isso, realizou-se experimentos com os seguintes objetivos: (I) discriminar as espécies de Ipomoea hederifolia, Ipomoea nil e Merremia aegyptia, (II) discriminar as espécies de I. hederifolia e M. aegyptia, considerando três estádios de crescimento. A semeadura das espécies foi realizada em vasos plásticos com capacidade para 0.5 litros, preenchidos com areia de rio lavada e peneirada. As espécies foram cultivadas em ambiente aberto e irrigadas diariamente com água e solução nutritiva. No dia da coleta dos espectros, as plantas foram caracterizadas quanto ao teor de água e ao estádio de crescimento. Os espectros NIRS foram adquiridos em absorbância na faixa espectral de 10.000 a 4.000 cm-1 (1.000 a 2.500 nm). No momento da coleta dos espectros NIR, a temperatura do ambiente foi mantida a 23 °C ± 1 e a leitura dos espectros foi realizada na parte adaxial das folhas frescas, posicionadas sobre um fundo preto. Os dados espectrais foram analisados usando o programa Unscrambler ®. Pré-processamentos e faixas espectrais foram testados e os dados espectrais foram submetidos as análises de componente principal (PCA); discriminante linear de componentes principais (PC-LDA) e apenas no primeiro experimento, a análise discriminante por mínimos quadrados parciais (PLS-DA). O estudo das faixas espectrais bem como os pré-processamentos foram relevantes e promoveram melhorias na capacidade de acerto dos modelos. Os valores de acurácia no primeiro experimento foram de até 99,26, 98,52 e 98,73%, para I. hederifolia, I. nil e M. aegyptia, respectivamente. No segundo experimento as melhores faixas para discriminar as espécies e seus respectivos estádios foram de 4.500 a 6.000 cm-1 e de 4.500 a 6.000 + 6.500 a 7.750 cm-1, com assertividade de até 100% para maioria das classes, sem a necessidade de pré-processamento. Os resultados destes estudos demonstraram que a espectroscopia NIR pode ser utilizada para discriminar espécies de corda-de-viola em diferentes estádios de crescimento, representando um avanço na pesquisa e implantação desta técnica para o desenvolvimento de equipamentos que auxiliem a adoção e/ou realização de um manejo específico de plantas daninhas.