Espectroscopia Vis-NIR-SWIR, MIR e fluorescência de raio-X na determinação de nitrogênio, carbono orgânico total e frações húmicas em Latossolo - Lima, Bruna Coelho de (2023)
O crescimento significativo na demanda futura por alimentos, evidencia a importância do aumento da produtividade nas safras agrícolas e o planejamento sustentável para preservar o meio ambiente e produzir de forma a mitigar as variações ambientais. A vitalidade de um solo em um sistema agrícola depende das transformações do carbono, da ciclagem de nutrientes e de uma boa estrutura. O sistema de consórcio entre culturas apresenta destaque como uma prática sustentável para a produção agrícola, ofertando a diversificação de culturas e a reestruturação da fertilidade do solo. Atualmente o conceito de saúde do solo preza pela redução na aplicação de produtos químicos, conservação da biodiversidade microbiana, manutenção da matéria orgânica, entre outros princípios. Dessa forma, com o avanço da tecnologia e com a disseminação do conhecimento prático e preciso na agricultura, a avaliação da fertilidade dos solos tem se adaptado a novas ferramentas, capazes de complementar ou até mesmo substituir os métodos de análises já existentes voltadas à predição de nutrientes no solo. Em virtude de sua elevada eficiência, o sensoriamento hiperespectral em conjunto com o aprendizado de máquina, conseguem avaliar as propriedades do solo, como matéria orgânica, argila, pH, CTC e os nutrientes presentes no solo. As técnicas espectroscópicas que abrangem o comprimento de onda Vis-NIR-SWIR, MIR e Fluorescência de raio-X podem proporcionar rapidamente estimativas sobre os teores de nutrientes do solo, à um custo reduzido. O objetivo geral desta pesquisa agronômica foi estudar métodos de calibração e de validação de modelos para a quantificação de nitrogênio, carbono orgânico total e frações húmicas em Latossolo de textura média arenosa via espectroscopia. Capítulo 1: O solo utilizado foi coletado em uma área experimental localizada na fazenda experimental da Universidade do Oeste Paulista (UNOESTE) coordenadas geográficas, latitude sul 22°17’13’’ e longitude oeste 51°40’34’’. Em seguida o experimento foi conduzido em casa de vegetação climatizada na Universidade. O delineamento experimental foi inteiramente casualizado com quatro doses do composto nitrato de amônio (0, 100, 200 e 400 kg ha-1) e duas profundidades de coleta 0-20 e 80-100cm, contendo dez repetições. Foram realizadas análises espectrais, com as técnicas espectroscópicas Vis-NIR-SWIR, MIR e XRF, e a aplicação de algoritmos de aprendizado de máquina Cubist, PLSR, Random Forest e Support Vector Machine para o desenvolvimento dos modelos preditivos. Capítulo 2: O solo utilizado foi coletado em uma área experimental localizada na fazenda experimental da Universidade do Oeste Paulista (UNOESTE). O experimento possui delineamento em blocos casualizados com quatro tratamentos sendo, 1) Mombaça (Megathyrsus maximus cv. Mombaça) com adubação nitrogenada, 2) Mombaça consorciada com Feijão Guandu (Cajanus cajan), 3) Mombaça consorciada com Macrotyloma axillare cv. Java, 4) Mombaça sem adubação nitrogenada. Foram validados os modelos que apresentaram o melhor desempenho preditivo.