INTRODUÇÃO

O uso cada vez mais racional de

fertilizantes e corretivos agrícolas têm sido um dos fatores mais importantes para o aumento da produtividade das culturas.

Para promover retornos adequados sobre os investimentos estes insumos devem ser aplicados corretamente, de modo a atingir alta eficiência. Para isso exige-se uma diagnose correta de possíveis problemas de fertilidade do solo e nutrição de plantas antes da ação da adubação ou correção do solo. Nesse contexto, a utilização de uma ferramenta de diagnose imprescindível é necessária, a chamada análise de solo e planta.

Decisões que são tomadas dentro de uma propriedade rural têm como base os laudos de análises de solos e, ou, tecido vegetal. Tais análises são baseadas em metodologias que consomem tempo e reagentes. Novos procedimentos analíticos vêm sendo testados que consistem na utilização do sistema de infravermelho próximo (NIR - Near Infrared). Por este método, a análise de solo ou do tecido vegetal é realizada sem a necessidade do uso de reagentes e o tempo para realização da leitura é bastante reduzido.

A tecnologia NIR já tem sido largamente aplicada na determinação de moléculas orgânicas (ex: proteínas, gorduras, etc.) e parâmetros qualitativos de produtos da agricultura (ex: fibra, sacarose, etc.) e de alimentos (MEYER, 1999).

A grande vantagem deste método está na análise múltipla dos constituintes, menor necessidade de mão-de-obra, rapidez e, portanto, menor custo, além de não ser poluente por não utilizar produtos químicos ou reagentes.

OBJETIVO

Avaliar a metodologia NIR para

estimar (determinar) valores de Si, matéria orgânica e teor de argila de diferentes tipos de solos e N em folhas de milho e soja. MATERIAL E MÉTODOS

O procedimento experimental ocorreu no Laboratório de análise de Fertilizantes (LAFER) da Universidade Federal de Uberlândia (UFU). A primeira fase do trabalho consistiu na construção de um banco de dados. Inicialmente foram selecionadas diversas amostras fornecidas por Laboratórios de Analise de solos e plantas. As amostras foram fornecidas previamente secas, homogeneizadas e peneiradas e, com o resultado das analises convencionais, realizadas pelos métodos de referência, comumente adotados nos laboratórios (Quadro 1).

Quadro 1. Análises convencionais realizadas nos laboratórios

Análise Método Convencional

N Foliar (n=226)

Kjeldahl (Bataglia et al., 1983)

Si Solo (n=169)

Colorimétrico ( Korndorfer et al., 2004)

M.O. Solo (n=168)

Walkley Black (Walkley; Black, 1934)

Argila Solo (n=164)

Pipeta (Embrapa, 1997)

A obtenção dos espectros das

amostras foi realizada pelo espectrofotômetro NIR da marca FEMTO, modelo WL90PLS (1100-2500 nm) (Figura 1). O software FemWin900 processou as informações correlacionando os espectros

com os valores da concentração de cada constituinte. Na análise no NIR foi utilizado aproximadamente 25 cm3 de terra ou folha em uma cubeta a qual foi inserida no aparelho para se fazer a leitura e conseqüente obtenção de resultados.

Figura 1. Equipamento NIR

Os modelos de calibração foram

baseados em métodos multivariados utilizando tratamento matemático de mínimos quadrados parciais: PLS (Parcial Least Squares). Na etapa de predição, os resultados foram comparados por uma análise de regressão simples, onde foram confrontados os valores reais (medidos pelos métodos convencionais) com os valores preditos (estimados pelo NIR). Foi aplicado o teste “t” a 5% de probabilidade.

A segunda fase do trabalho, ainda em andamento, consiste no processamento para correção de interferências causadoras de variações nos espectros, pelos filtros de Savitzky-Golay. Foi utilizado para isto o software Matlab.

Os resultados apresentados referem-se a primeira etapa do trabalho sem a utilização do pré processamento espectral. RESULTADOS PARCIAIS E DISCUSSÃO

Os estudos de correlação que comparam os resultados estimados pelo NIR

com os resultados obtidos pelos métodos padrões para as análises de folhas e solos podem ser observados no quadro 2. Quadro 2. Correlações e Teste t-student (0,05 de significância) obtidas para diferenças entre médias, para os métodos convencionais e estimados pelo NIR

ns – não diferem significativamente entre si *São significativamente diferentes

Dentre as comparações testadas, a análise foliar foi a que apresentou maior sucesso para predições pelo NIR. Foram obtidas boas correlações, maiores que 0,7, com um teste “t” não significativo indicando que as análises de N foliar estimadas pelo NIR não diferiram das determinações convencionais. Para as análises de solo, embora com algumas determinações com teste “t” indicando igualdade nas análises (argila t não significativo) a correlação foi

muito baixa. Impossibilitando afirmar que os valores preditos foram iguais aos estimados, para este conjunto de dados e para esta curva de calibração construída. Estes resultados iniciais indicam o potencial do NIR para uso em analises laboratoriais, principalmente a do tecido vegetal, possivelmente por apresentarem menor variabilidade. LITERATURA CITADA

BATAGLIA, O. C.; FURLANI, A. M. C.; TEIXEIRA, J. P. F.; FURLANI, P. R.; GALLO, J. R. Métodos de análise química de plantas. Boletim Técnico nº 78. Campinas: Instituto Agronômico de Campinas, 1983. 48p.

EMPRESA BRASILEIRA DE PESQUISA AGROPECUÁRIA. Centro Nacional de Pesquisa de Solos. Manual de Métodos de Análise de Solo, 2.ed, Rio de Janeiro, 1997.

212p.

KORNDÖRFER, G. H; PEREIRA, H. S; NOLLA, A. Análise de silício: solo, plantas e fertilizantes. Boletim técnico nº 2. Uberlândia: EDUFU, 2004. 34p.

MEYER, J. H. Use of NIR in the south African sugar inzdustry with reference to soil fertility management. South African Sugar Association Experiment Station, KwaZulu-

Natal, 1999.

WALKLEY, A.; BLACK, I. A. An examination of the Degtjareff method for determining soil organic matter and a proposed modification of the chromic acid titration method. Soil Science, Baltimore, v. 37, p. 29-38, 1934.

UNIVERSIDADE FEDERAL DE UBERLÂNDIA INSTITUTO DE CIÊNCIAS AGRÁRIAS

PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM AGRONOMIA

SEMINÁRIOS II

Sistema de Infravermelho Próximo (NIR) em análise de solos e plantas

Ana Paula Santos (Mestranda - Solos)

Gaspar Henrique Korndorfer (Orientador)

Data: 13/11/2010

Horário: 15h Local: Anfiteatro Biblioteca UFU – Campus Umuarama – Bloco 4G Uberlândia - MG

Análise Métodos Compara

dos “r” tc tt

Si Korndorfe

x NIR (n=87)

0,21 7,37* 1,98

M.O.

Walkley-Black X

NIR (n=50)

0,43 2,43* 1,99

Argila Pipeta X

NIR (n=62)

0,49 -0,10

ns 1,98

N Milho

Kjeldahl x NIR

(n=90) 0,79

-0,54 ns

1,97

N Soja

Kjeldahl x NIR

(n=20) 0,76

0,78 ns

2,03