Desenvolvimento de uma biblioteca espectral de solo usando um espectrômetro NIR de baixo custo para fertilização de precisão na Indonésia

Resumo:

A fertilização de precisão visa aplicar fertilizantes de acordo com a variabilidade de nutrientes do solo e a necessidade específica de nutrientes da cultura/cultura. A formulação de recomendações de fertilizantes requer a análise laboratorial de amostras de solo, o que é caro, demorado e envolve o uso de extratores químicos. A espectroscopia de infravermelho próximo (NIR) tem sido reconhecida e usada amplamente como um método rápido para prever várias propriedades do solo com precisão comparável à análise convencional do solo. No entanto, a maior parte da pesquisa foi conduzida usando um espectrômetro de laboratório/grau visível/infravermelho próximo (Vis/NIR) para prever propriedades específicas do solo. Este estudo tem como objetivo investigar a eficácia de um espectrômetro NIR em miniatura (NeoSpectra), que opera na faixa de comprimento de onda de 1300—2600 nm, para análise de solo para prescrever recomendações de fertilizantes para várias culturas alimentares na Indonésia. Amostras antigas de solo (N = 1601) foram coletadas em várias regiões de cultivo/cultivo na Indonésia e digitalizadas com o NeoSpectra. Modelos de regressão para várias propriedades do solo analisadas (incluindo textura do solo, pH, carbono e nutrientes do solo) foram desenvolvidos usando o modelo de regressão cubista; e modelos categóricos também foram desenvolvidos para propriedades do solo com grande variabilidade (P e K disponíveis) usando o modelo de árvore de decisão C5.0. As equações de Mitscherlich/Bray (MB) para formular as necessidades de nutrientes dos fertilizantes foram desenvolvidas usando dados de ensaios de campo. As previsões do modelo categórico foram usadas como entrada na equação MB para fornecer recomendações de fertilizantes para várias culturas na Indonésia, particularmente para arroz, soja e milho. As recomendações foram então corrigidas com base em várias propriedades do solo que afetaram a dinâmica dos nutrientes. O estudo demonstrou a viabilidade do uso do espectrômetro NIR como uma ferramenta rápida para recomendações de fertilizantes.