Estimativa de atributos químicos e necessidade de calagem por espectrometria de fluorescência de raios-X em solos do planalto ocidental paulista
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Data
Autores
Orientador
Marques Júnior, José
Coorientador
Braz, Kathllen Fernandes
Pós-graduação
Agronomia (Produção Vegetal) - FCAV
Curso de graduação
Título da Revista
ISSN da Revista
Título de Volume
Editor
Universidade Estadual Paulista (Unesp)
Tipo
Tese de doutorado
Direito de acesso
Acesso restrito
Resumo
Resumo (português)
O monitoramento dos atributos químicos do solo é importante para otimização das práticas de manejo agrícola que visam manter o solo em boas condições para alcançar altas produtividades. No entanto, os métodos tradicionais são onerosos, demandam tempo e possuem entraves quanto ao grande uso de produtos laboratoriais e seu descarte, favorecendo o emprego de métodos alternativos com o uso de técnicas pedométricas e aplicando-se sensores para estimativa dos atributos do solo. Diante desse panorama, tem-se a hipótese que a espectrometria de fluorescência de raios-x (EFRx) permitirá estimar e mapear atributos químicos do solo e a necessidade da calagem em áreas de dimensão regional com ampla variação pedológica e geomorfológica. Nesse contexto, objetivou-se com a presente pesquisa estabelecer as relações existentes entre os dados obtidos a partir da EFRx e os atributos químicos do solo do Planalto Ocidental Paulista (POP) que possui ampla variação pedológica e geomorfológica, para fins de delimitar zonas específicas de manejo para tomada de decisão mais assertiva. A área de estudo possui aproximadamente 13 milhões de hectares com solos originados em sua maioria de rochas sedimentares (arenito) e magmáticas (basalto). Foram utilizadas 226 amostras de solo georreferenciadas no POP para o estudo da variabilidade espacial dos atributos mineralógicos, físicos e químicos. Foram realizadas análises: físicas, químicas, mineralógicas e de EFRx. Foi calculada a necessidade de calagem para as amostras da área de estudo. Os dados foram analisados por meio de estatística descritiva e correlação entre os atributos do solo. Foi realizada a estimativa dos atributos químicos do solo utilizando dados espectrais e elementos totais obtidos pelo sensor de EFRx com auxílio de técnicas de aprendizado de máquina. Após a estimativa dos atributos químicos foi realizado o mapeamento dos dados observados e preditos utilizando a geoestatística. Os atributos granulométricos (areia, silte e argila), químicos (MO, Ca, Mg, SB, V%, CTC) e os elementos obtidos pelo sensor de EFRx (Al, Ca, Mg, K, Si, Ti, Mn, Fe, Cu, Zn) apresentaram maiores teores para os solos originados a partir do material de origem basalto. Os espectros e os elementos obtidos pelo sensor de EFRx associados a técnicas de aprendizado de máquina foram eficientes para estimativa e mapeamento dos atributos químicos do POP. A elaboração de mapas detalhados usando sensores proximais são capazes de auxiliar no entendimento da variabilidade dos atributos do solo em áreas de dimensão regional, reduzindo o uso de insumos, a degradação dos solos e proporcionando o manejo mais sustentável.
Resumo (inglês)
ABSTRACT - Monitoring soil chemical attributes is important for optimizing agricultural management practices that aim to maintain soil in good condition to achieve high productivity. However, traditional methods are costly, time-consuming, and have obstacles regarding the large use of laboratory products and their disposal; favoring the use of alternative methods with the use of pedometric techniques and the application of sensors to estimate soil attributes. Given this scenario, it is hypothesized that X-ray fluorescence spectrometry xRFS will allow estimating and mapping soil chemical attributes and the need for liming in regional areas with wide pedological and geomorphological variation. The objective of this research was to establish the relationships between data obtained from xRFS and the chemical attributes of the soil of the Planalto Oeste Paulista (POP), which has wide pedological and geomorphological variation, to purposes of delimiting specific management zones for more assertive decision-making. The study area has approximately 13 million hectares with soils mostly originating from sedimentary rocks (sandstone) and magmatic rocks (basalt). 226 soil samples georeferenced in the POP were used to study the spatial variability of mineralogical, physical and chemical attributes. Analyzes were carried out: physical, chemical, mineralogical and x-RFS. The need for liming was calculated for samples from the study area. The data were analyzed using descriptive statistics and correlation between soil attributes. The chemical attributes of the soil were estimated using spectral data and total elements obtained by the x-RFS sensor with the aid of machine learning techniques. After estimating the chemical attributes, the observed and predicted data were mapped using geostatistics. The granulometric attributes (sand, silt and clay), chemicals (MO, Ca, Mg, SB, V%, CTC) and the elements obtained by the x-RFS sensor (Al, Ca, Mg, K, Si, Ti, Mn, Fe, Cu, Zn) presented higher levels for soils originating from basalt source material. The spectra and elements obtained by the x-RFS sensor associated with machine learning techniques were efficient for estimating and mapping the chemical attributes of POP. The creation of detailed maps using proximal sensors can help understand the variability of soil attributes in regional areas, reducing the use of inputs, soil degradation and more sustainable management.
Descrição
Palavras-chave
Fertilidade do solo, Sensores, Geoestatística
Idioma
Português
Citação
SILVA, J. D. F. - Estimativa de atributos químicos e necessidade de calagem por espectrometria de fluorescência de raios-x em solos do planalto ocidental paulista. 2024. 110f. - Tese (Doutorado em Agronomia) – Faculdade de Ciências Agrárias e Veterinárias, Universidade Estadual Paulista “Júlio de Mesquita Filho, Jaboticabal, 2024.
