Avaliação de sensores portáteis de infravermelho próximo de baixo custo para análise rápida de solos do sudeste da Austrália

Resumo:

A espectroscopia de infravermelho próximo foi proposta como um método rápido e econômico para análise de solo. Os espectrômetros de infravermelho próximo visível de alcance total (Vis-NIR) trabalhando no comprimento de onda de 350—2500 nm são comumente usados para fins de pesquisa, mas agora espectrômetros miniaturizados com faixas NIR limitadas estão disponíveis. Este estudo tem como objetivo comparar a precisão de instrumentos de refletância no infravermelho próximo (NIR) com diferentes tamanhos e faixas de comprimento de onda na previsão das propriedades do solo. Amostras de solo foram coletadas do sul de Nova Gales do Sul e do norte de Victoria, compostas por cromossóis, dermossolos, kandossolos e sodossolos. No total, o conjunto de dados consiste em 392 amostras de solo do topo de 1 m. O estudo comparou dois espectrômetros Vis-NIR de nível de pesquisa (350—2500 nm) e dois espectrômetros NIR miniaturizados com comprimentos de onda limitados (NeoSpectra operando a 1250—2500 nm e NirvaScan operando a 900—1700 nm). A árvore de regressão cubista e a regressão de mínimos quadrados parciais (PLSR) foram usadas para construir modelos de calibração. Os resultados mostraram que ambos os procedimentos de modelagem são confiáveis para estimar as propriedades do solo. Os modelos cubistas forneceram maiores valores de r2 de validação para dez propriedades do solo investigadas para todos os quatro instrumentos. Com base no modelo cubista, resultados promissores foram encontrados nas previsões de argila, areia, carbono total, CEC, pH, Mg e Ca trocáveis (r2:0,43—0,81). Os resultados também são comparáveis aos estudos publicados para todos os instrumentos. Como esperado, os espectrômetros de nível de pesquisa forneceram as melhores precisões de previsão (r2:0,56—0,81). Os resultados do NeoSpectra forneceram uma precisão comparável aos espectrômetros Vis-NIR na previsão do pH do solo, CEC e Ca e Mg trocáveis (r2 > 0,63—0,78). O NeoSpectra produziu uma previsão um pouco menos precisa do total de carbono, areia e argila. Embora o NirvaScan tenha mostrado a menor precisão, ele ainda pode ser usado na previsão da textura do solo e do carbono total com razoável precisão (argila r2:0,73; areia: 0,63; carbono total: 0,73). Este estudo demonstra o potencial de espectrômetros miniaturizados com faixas de comprimento de onda reduzidas como instrumentos mais baratos na análise de solo.