Predição de atributos químicos, mineralógicos e identificação de solos por espectroscopia de infravermelho próximo

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dc.contributor.advisorGuimarães, Maria de Fátima [Orientador]pt_BR
dc.contributor.authorFelix, Jaqueline Cazadopt_BR
dc.contributor.bancaFonseca, Carlos Eduardo Lazarini dapt_BR
dc.contributor.bancaOliveira, José Francirlei dept_BR
dc.contributor.bancaBrito, Osmar Rodriguespt_BR
dc.contributor.bancaMarchão, Robélio Leandropt_BR
dc.contributor.bancaBecquer, Thierrypt_BR
dc.contributor.coadvisorBecquer, Thierry [Coorientador]pt_BR
dc.coverage.spatialLondrinapt_BR
dc.date.accessioned2024-05-01T11:46:50Z
dc.date.available2024-05-01T11:46:50Z
dc.date.created2019.00pt_BR
dc.date.defesa19.02.2019pt_BR
dc.description.abstractResumo: O solo é resultado de modificações ocorridas nas rochas por meio de fatores e processos de formação que determinam seus atributos, sobretudo a textura, composição química e mineralógica A avaliação desses atributos por métodos analíticos tradicionais consome grandes quantidades de reagentes e demandam tempo para sua realização Diante disso, técnicas de reflectância difusa vem sendo utilizadas para identificar os solos e predizer seus atributos Assim, objetivou-se predizer os atributos químicos, granulométricos e mineralógicos, e identificar o comportamento espectral de solos tropicais através da espectroscopia de infravermelho próximo Os solos do estudo foram coletados no norte e noroeste do estado do Paraná, respectivamente, em solos derivados do basalto, nos municípios de Londrina e Bela Vista do Paraíso e do arenito, no município de Santa Fé Os resultados foram apresentados na forma de três artigos (1) No Artigo A, avaliou-se o comportamento espectral de perfis pedológicos de solos oriundos de basalto e arenito através da espectroscopia Vis-NIR Foram coletados, descritos e classificados pelos métodos tradicionais quatro perfis em um transecto de solo derivado do basalto, e três perfis em um transecto derivados do arenito As coletas foram realizadas nas profundidades de -1, 1-2, -2, 2-4, 4-6, 6-8 e 8-1 cm Após a realização das análises tradicionais, foram coletados os espectros das amostras no comprimento de onda de 4-25 nm Os solos do basalto foram classificados como Nitossolos Vermelhos eutroférricos típicos e Nitossolos Vermelhos eutroférricos latossólicos e, os do arenito como Latossolos Vermelho distróficos típicos e Latossolos Vermelhos distróficos argissólicos O comportamento espectral permitiu diferenciar os solos nas profundidades e nos perfis, de acordo com o nível de intemperismo, composição química e mineralógica, o que permitiu a identificação dos solos mais representativos da região do estudo (2) No artigo B, objetivou-se avaliar o emprego da espectroscopia de infravermelho próximo na predição dos atributos mineralógicos de solos tropicais Foram utilizadas 224 amostras coletadas na profundidade de 6-8 cm e, determinados os teores de Fe2O3, Al2O3, SiO2, extraídos por ataque sulfúrico e os teores de Al2O3 e Fe2O3, extraídos por ditionito-citrato-bicarbonato de sódio Calculou-se os teores de caulinita, gibbsita, goethita e hematita, a relação caulinita/gibbsita e as razões moleculares Ki e Kr Os espectros foram coletados nos comprimentos de onda de 11-25 nm Vários modelos foram testados para o conjunto basalto e arenito e para o basalto e arenito separadamente Para o conjunto basalto e arenito e para o basalto, não foi possível a predição de nenhum atributo mineralógico Já, para o arenito, o modelo foi considerado satisfatório para o Fe2O3DCB (3) No artigo C, utilizou-se modelos de calibração "global" e "LOCAL" para predizer atributos químicos e a granulometria de solos tropicais, empregando-se a espectroscopia de infravermelho próximo, a partir de 452 amostras de solo, coletadas nas profundidades de -2 e 6-8 cm, provenientes do basalto (214) e arenito (238) Foram realizadas análises químicas e granulométricas de referência, além da coleta dos espectros nos comprimentos de onda de 11-25 nm Modelos multivariados de regressão "global" e "LOCAL" foram construídos e validados Os dois modelos utilizados apresentaram precisão e acurácia para a predição dos teores de nitrogênio total, carbono total, carbono orgânico, cálcio, soma de bases, capacidade de troca de cátions e saturação por bases Os resultados também foram satisfatórios para argila e silte Os modelos de regressão “LOCAL” mostraram potencial para predizer os atributos químicos e granulométricos de solos tropicais Os resultados demonstram que a espectroscopia de infravermelho próximo foi capaz de indicar modificações no comportamento espectral de solos tropicais, podendo predizer os atributos químicos e a granulometria de solos tropicaispt_BR
dc.description.abstractother1Abstract: The soil is the result of modifications in the rocks through factors and processes of formation that determine their attributes, especially texture, chemical composition and mineralogical The evaluation of these attributes by traditional analytical methods consumes large quantities of reagents and requires time for their realization Therefore, diffuse reflectance techniques have been used to identify the soils and to predict their attributes Thus, the aim was to predict the chemical, granulometric and mineralogical attributes, and to identify the spectral behavior of tropical soils through near-infrared spectroscopy The soils of the study were collected in the north and northwest of Paraná's state, respectively, in soils derived from basalt, in Londrina and Bela Vista do Paraíso cities and the sandstone, in Santa Fé city The results were presented in three papers (1) In paper A, the spectral behavior of pedological profiles of soils originating from basalt and sandstone through Vis-NIR spectroscopy was evaluated Four profiles were collected, described and classified by traditional methods in a transect soil derived from basalt, and three profiles in a transect derived from sandstone The samples were collected at -1, 1-2, -2, 2-4, 4-6, 6-8 and 8-1 cm depths After performing the traditional analyzes, the samples spectra were collected at 4-25 nm wavelength Basalt soils were classified as “Nitossolo Vermelho eutroférrico típico” and “Nitossolo Vermelho eutroférrico latossólico” (Ultisol, Nitosols) and the sandstone as“Latossolo Vermelho distrófico típico” and “Latossolo Vermelho distrófico argissólico” (Oxisols, Ferralsols) The spectral behavior allowed to distinguish the soils in the depths and the profiles, according to the level of weathering, chemical and mineralogical composition, which allowed the identification of the most representative soils of the study region (2) In paper B, the aim was to evaluate the use of near-infrared spectroscopy in the prediction of the mineralogical attributes of tropical soils A total of 224 samples were collected at 6-8 cm depth and the Fe2O3, Al2O3, SiO2 contents extracted by sulfuric attack were determined, and Al2O3 and Fe2O3 contents extracted by dithionite-citrate-sodium bicarbonate The kaolinite, gibbsite, goethite and hematite contents, the kaolinite/gibbsite ratio, and the Ki and Kr molecular ratios were calculated The spectra were collected at 11-25 nm wavelengths Several models were tested for basalt and sandstone set and for basalt and sandstone separately For the basalt and sandstone set and for the basalt, it was not possible to predict any mineralogical attributes However, for the sandstone, the model was considered satisfactory for Fe2O3DCB (3) In paper C, "global" and "LOCAL" calibration models were used to predict chemical attributes and the granulometry of tropical soils, using near-infrared spectroscopy, from 452 soil samples, collected at -2 and 6-8 cm depths, from basalt (214) and sandstone (238) Chemical and granulometric analysis were performed, as well as the collection of spectra at 11-25 nm wavelengths Multivariate "global" and "LOCAL" regression models were constructed and validated The two models used presented precision and accuracy for the prediction of total nitrogen, total carbon, organic carbon, calcium, base sum, cation exchange capacity and base saturation contentsThe results were also satisfactory for clay and silt The "LOCAL" regression models show potential to predict the chemical and granulometric attributes of tropical soils The results demonstrate that the near-infrared spectroscopy was able to indicate changes in the spectral behavior of tropical soils, being able to predict the chemical attributes and the granulometry of tropical soilspt_BR
dc.description.notesTese (Doutorado em Agronomia) - Universidade Estadual de Londrina, Centro de Ciências Agrárias, Programa de Pós-Graduação em Agronomiapt_BR
dc.identifier.urihttps://repositorio.uel.br/handle/123456789/9079
dc.languagepor
dc.relation.coursedegreeDoutoradopt_BR
dc.relation.coursenameAgronomiapt_BR
dc.relation.departamentCentro de Ciências Agráriaspt_BR
dc.relation.ppgnamePrograma de Pós-graduação em Agronomiapt_BR
dc.subjectQuímica do solopt_BR
dc.subjectSolos tropicaispt_BR
dc.subjectEspectroscopia de infravermelho próximopt_BR
dc.subjectSolospt_BR
dc.subjectComposiçãopt_BR
dc.subjectSoil chemistrypt_BR
dc.subjectTropical soilspt_BR
dc.subjectNear infrared spectroscopypt_BR
dc.subjectSoils - usept_BR
dc.subjectCompositionpt_BR
dc.titlePredição de atributos químicos, mineralógicos e identificação de solos por espectroscopia de infravermelho próximopt_BR
dc.typeTesept_BR

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