Estimativa da acidez potencial em solos utilizando a espectroscopia Vis-NIR
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Data
2022-09-30Autor
Kunz, Karine Mariele 
Primeiro orientador
Silva, Leandro Souza da
Metadata
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A análise química dos componentes do solo é uma ferramenta que permite boas práticas de
recomendação de corretivos e fertilizantes e manejo da fertilidade do solo. Os métodos
tradicionais de análise normalmente consomem uma elevada quantidade de reagentes e
demandam de muito tempo para preparo das mostras e extrações. Uma alternativa têm sido a
espectroscopia na região do visível e infravermelho próximo (Vis-NIR). Contudo, essa
ferramenta necessita de validação e calibração de modelos para estimativas confiáveis para
diferentes parâmetros do solo. O objetivo deste trabalho foi avaliar a confiabilidade da
espectroscopia Vis-NIR para estimar a acidez potencial dos solos tropicais e subtropicais
comparado com os valores obtidos pelos métodos tradicionais utilizados em laboratórios de
rotina de análise de solo. Foram utilizadas 240 amostras de solos de áreas agrícolas e analisadas
no laboratório de rotina da UFSM, 60 amostras de cada classe de argila (classe 1: teor de argila
≤ 20%; classe 2: 21-40%; classe 3: 41-60%; classe 4: >60%), sendo estas subdivididas
conforme o teor de matéria orgânica (MO) em 20 amostras de classe baixo (≤ 2,5%), 20
amostras da classe médio (2,6-5,0%), e 20 amostras da classe alto (>5,0%). Para a validação
dos modelos foram utilizadas 51 amostras desconhecidas, as quais não faziam parte do banco
de amostras inicial. A determinação da acidez potencial das amostras se deu pela estimativa
com o índice SMP e pelo método de acetato de cálcio. Foram utilizados cinco pré-tratamentos
aos espectros: smoothed (SMO), Savitzky-Golay Derivate (SGD), Multiplicative Scatter
Correction (MSC), Continuum Removal (CRR) e Standart normalization variate (SNV).
Modelos de predição para o teor de acidez potencial foram desenvolvidos a partir dos dados
espectrais brutos e pré-processados. Os modelos testados foram Cubist, Regressão linear
múltipla (MLR) e regressão por mínimos quadrados parciais (PLSR). A avaliação da precisão
das curvas de calibração foi realizada por meio do coeficiente de determinação (R²
) e os desvios
da raiz quadrada média do erro (RMSE). A validação da curva foi realizada com o modelo que
apresentou melhor desempenho na calibração. Os espectros do solo apresentaram feições
relacionadas com os constituintes do solo, principalmente nas técnicas SNV, MSC, SGD e
CRR. O pré-processamento que obteve o melhor desempenho tanto na etapa de calibração
quanto de validação foi o CRR, independentemente do modelo utilizado. Houve uma ampla
variação na acurácia do mesmo método multivariado, quando aplicados pré-processamentos
diferentes. O modelo Cubist apresentou o melhor desempenho, tanto para validação de amostras
analisadas pelo acetato de cálcio (R2=0,86; r=0,93) quanto para o índice SMP (R²=0,91;
r=0,95). Ambos o método de acetato de cálcio e método do índice SMP apresentaram bom
ajuste com o modelo (R²=0,55 e R²=0,53, respectivamente). A espectroscopia Vis-NIR possui
potencial para estimar a acidez potencial, contudo, são necessários outros estudos e testes para
melhor elucidação da técnica até a utilização de curvas em laboratórios de análises de solos.
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