Caracterização de solos por espectroscopia no infravermelho próximo e análise de componentes principais

RESUMO

Objetivou-se empregar Análise de Componentes Principais (PCA) como ferramenta exploratória dos dados espectrais de absorbância de solos do Maciço de Baturité e do Sertão Central (Ceará, Brasil), para verificar a potencialidade da técnica na caracterização dos solos. Foram analisadas 46 amostras oriundas de solos de diferentes áreas (cultivadas e nativas). Cada amostra foi analisada em duas granulometrias, 2 e 0,2 mm. Os dados espectrais foram obtidos pela espectroscopia no infravermelho próximo (NIR), selecionando-se a faixa 1.360 a 2.260 nm (2.376 variáveis). Avaliou-se três pré-tratamentos dos dados: correção do espalhamento de luz (MSC), 1ª e 2ª derivadas Savitzky-Golay. Foram observadas as bandas de absorção: 1.414 nm (C-H combinação de estiramento e deformação), 1.450 nm (O-H associado à cadeia carbônica), 1.780 nm (2º sobreton C-H), 1.928 nm (O-H associado à água molecular) e 2.208 nm (C-H estiramento e C=O combinação). O melhor pré-tratamento foi verificado usando apenas a correção de espalhamento de luz (MSC). Dois componentes principais explicaram 98% da variabilidade dos dados, sendo que a primeira componente principal (PC1) foi relacionada com a banda característica de umidade, com valores negativos na região de 1.928 nm, enquanto a segunda componente principal (PC2) foi relacionada à matéria orgânica total (MO) oriunda das ligações C-H, C=O e N-H, região do comprimento de onda 1.414 nm. A PCA permitiu caracterizar as amostras quanto a umidade e teores de MO, destacando-se os solos sob sistema agroflorestal irrigado com maiores valores de umidade e MO, enquanto o solo em processo de degradação apresentou menores valores para estes atributos. A espectroscopia NIR associada às ferramentas de tratamentos de dados (PCA e MSC) permite identificar alterações em atributos do solo, como umidade e MO.

Palavras-chave:
Análise não destrutiva; Resposta espectral do solo; Tamanho de partícula