Estimativa da disponibilidade de fósforo no solo por espectroscopia e influência da forma de preparo da amostra

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Souza, Micael Felipe de, 1989-
Data de Publicação: 2018
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
Texto Completo: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1634368
Resumo: Orientadores: Lucas Rios do Amaral, Henrique Coutinho Junqueira Franco
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spelling Estimativa da disponibilidade de fósforo no solo por espectroscopia e influência da forma de preparo da amostraEstimation of soil phosphorus availability by spectroscopy and influence of the sample preparationAgricultura de precisãoEspectroscopia de infravermelhoPLSSIMCAPrecision AgricultureInfrared spectroscopyPLSSIMCAOrientadores: Lucas Rios do Amaral, Henrique Coutinho Junqueira FrancoDissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia AgrícolaResumo: No contexto da agricultura de precisão, a densidade amostral tem influência direta na caracterização da variabilidade espacial das áreas agrícolas. No entanto, o custo e o tempo demandado das análises de solo são fatores limitantes para adoção de densidades amostrais apropriadas. No Brasil, a adubação fosfatada é considerada entre aquelas com maior custo. Com isso, o estudo da dinâmica do P no solo e a estimativa de sua disponibilidade é de extrema importância. Porém, as metodologias comumente utilizadas nessas análises também são demoradas, caras e trabalhosas. Para contornar as limitações dessas metodologias baseadas em extrações com reagentes químicos, há um crescente interesse pela espectroscopia nas análises de solo. Tal interesse ocorre por tratar-se de uma metodologia rápida e barata, além de não alterar a amostra. No entanto, em solos intemperizados, com baixos teores de P, a utilização da espectroscopia é um desafio. Dessa forma, o objetivo desse trabalho foi avaliar se é possível estimar a disponibilidade de fósforo no solo e suas frações (lábil, moderadamente lábil e não lábil) por técnicas de espectroscopia Vis-NIR e MIR. Também, identificar se há uma forma de preparo das amostras de solo que permita maior sensibilidade das técnicas. Para isso, utilizou-se três solos provenientes de áreas localizadas em regiões distintas, sendo que duas delas receberam aplicação de fertilizantes fosfatados com variação de fontes e doses e na terceira foi realizada a amostragem de solo em grade ao longo de um canavial comercial. As amostras de solo foram submetidas a formas de preparo com secagem em duas temperaturas (45°C e 105°C) e peneiramento em três granulometrias (2, 0,71 e 0,25 mm). Os espectros foram obtidos em dois equipamentos com os princípios de funcionamento reflectância difusa na faixa Vis-NIR e reflectância total atenuada na faixa MIR. Foram construídos modelos de predição PLSR para estimar a disponibilidade de P e para quantificar as frações de P no solo e modelos de classificação SIMCA para categorizar a disponibilidade do P no solo. Constatou-se que a quantificação da disponibilidade e das frações de P no solo por espectroscopia Vis-NIR e MIR apresenta limitações. Alternativamente, verificou-se que modelos de classificação a partir de espectros Vis-NIR para estimar o teor de fósforo por classes de disponibilidade é alternativa viável, ao invés de modelos de predição com valores absolutos. As formas de preparo das amostras influenciam o comportamento espectral dos solos, principalmente a redução do tamanho da partícula (peneiramento a 0,25 mm), devido a uniformidade da amostra e maior interação com a radiação. Essa granulometria apresenta tendência de melhorar os modelos de predição e classificaçãoAbstract: In precision agriculture context, sample density has a direct influence on the characterization of the spatial variability of agricultural areas. However, cost and time required for soil analyzes are limiting factors for the adoption of appropriate sample densities. In Brazil, phosphate fertilization is considered among those with the highest cost. Therefore, the study of soil P dynamics and the estimation of its availability is extremely important. However, the methodologies commonly used in these analyzes are also time consuming, expensive and laborious. To circumvent the limitations of these methodologies that are based on extractions with chemical reagents, there is a growing interest in spectroscopy to the soil analysis. Such interest comes from being a quick and less expensive methodology. On the other hand, in weathered soils, with low levels of P, the use of spectroscopy is a challenge. Thus, the objective of this work was to evaluate whether is possible to estimate the phosphorus availability in the soil and its fractions (labile, moderately labile and non-labile) by Vis-NIR and MIR spectroscopy techniques. Also, to identify if there is a way of soil sample preparation that allows greater sensitivity of such techniques. For this, three soils distinct regions were used. In two of these areas phosphate fertilizers were applied with variation of sources and rates. In the third one it was used a grid soil sampling along a commercial sugarcane field. Soil samples were submitted to two-temperatures drying (45 ° C and 105 ° C) and three-grain sizes (2, 0.71 and 0.25 mm). The spectra were obtained in two equipment with the operational principles of diffuse reflectance in the Vis-NIR range and total attenuated reflectance in the MIR range. PLSR prediction models were constructed to estimate P availability and to quantify P fractions in soil and SIMCA classification models to categorize P availability in soil. It was found that the quantification of soil P availability and its fractions by Vis-NIR and MIR spectroscopy have limitations. Alternatively, it was verified that classification models from Vis-NIR spectra to estimate the phosphorus content by availability classes is a viable alternative, rather than absolute prediction models. The sample preparation methods influence the spectral behavior of the soils, mainly the reduction of the particle size (0.25 mm sieving), due to sample uniformity and higher interaction with the radiation. This granulometry shows a tendency to improve the regression and classification modelsMestradoMáquinas AgrícolasMestre em Engenharia AgrícolaCAPES[s.n.]Amaral, Lucas Rios do, 1985-Franco, Henrique Coutinho Junqueira, 1977-Ferreira, Marcia Miguel CastroBorges, Bernardo Melo Montes NogueiraUniversidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Faculdade de Engenharia AgrícolaPrograma de Pós-Graduação em Engenharia AgrícolaUNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINASSouza, Micael Felipe de, 1989-20182018-06-15T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdf1 recurso online (79 p.) : il., digital, arquivo PDF.https://hdl.handle.net/20.500.12733/1634368SOUZA, Micael Felipe de. Estimativa da disponibilidade de fósforo no solo por espectroscopia e influência da forma de preparo da amostra. 2018. 1 recurso online (79 p.) Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Agrícola, Campinas, SP. Disponível em: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1634368. Acesso em: 3 set. 2024.https://repositorio.unicamp.br/acervo/detalhe/1051995Requisitos do sistema: Software para leitura de arquivo em PDFporreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)instname:Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)instacron:UNICAMPinfo:eu-repo/semantics/openAccess2021-04-30T16:41:22Zoai::1051995Biblioteca Digital de Teses e DissertaçõesPUBhttp://repositorio.unicamp.br/oai/tese/oai.aspsbubd@unicamp.bropendoar:2021-04-30T16:41:22Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) - Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)false
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