DETERMINAÇÃO SIMULTÂNEA DE CARBONO, NITROGÊNIO E MATÉRIA ORGÂNICA EM SOLO POR NIRS

Resumo

A análise de solos utilizada atualmente, além de ser muito demorada, também gera uma elevada quantidade de resíduos e é muito requisitada pelos produtores e empresas cooperativas para que se tenha conhecimento das fragilidades e potencialidades de seus solos e assim possam realizar a correção do mesmo, caso seja necessário. Devido os fatores negativos relacionados da análise de solos convencional, buscamos um método alternativo, a espectroscopia do infravermelho próximo (NIRS) associada aos métodos quimiométricos é uma metodologia baseada nos princípios da química analítica verde, no que se refere a frequência analítica, mínimo preparo de amostra e não utiliza reagentes químicos, evitando a produção de resíduos. Além disso, destaca-se pela instrumentação e facilidade no desenvolvimento de dispositivos portáteis para a realização de análises a campo e em laboratório. Desta forma, este estudo visa desenvolver uma metodologia para a determinação de nitrogênio (N), carbono (C) e matéria orgânica (MO) em amostras de solo, utilizando NIRS e análise multivariada. As amostras de solo foram secas em estufa com circulação de ar, a 50°C, e posteriormente, moídas e peneiradas na espessura de 1 mm para a determinação das concentrações de N e C pelo método de referência, utilizando um analisador elementar (Flash EA1112, Thermo Electron Corporation, Milão, Itália). Os resultados para o método de referência de MO foram obtidos pelo método Walkey Black (Walkey, 1934), modificado por determinação espectrofotométrica em 590 nm (Walinga, 1992). Na aquisição dos espectros de infravermelho, foi utilizado um equipamento de infravermelho convencional (Spectrum 400, Perkin Elmer, Alemanha) com acessório de infravermelho próximo (NIRA) e os parâmetros operacionais do método foram de 16 varreduras, com o sinal no modo de absorbância e na região 1250 - 2470 nm. Para o tratamento dos dados foi utilizado o software SOLO+MIA (Eigenvector Research, Inc.) sendo transformados por variação padrão normal e primeira derivada, seguido do pré-processamento centrado na média. Para a construção do modelo de calibração foi utilizado o método de regressão por mínimos quadrados parciais (PLS), com 40 amostras, para determinação simultânea de N, C e MO em um lote de 121 amostras. Os melhores resultados foram obtidos utilizando 7 variáveis latentes, apresentando coeficientes de determinação (R²) superiores a 0,91 e valores de erro de predição (RMSEP) de 0,16, 1,6 e 1,8%, para Nitrogênio, Carbono e Matéria orgânica, respectivamente. Neste contexto, este estudo está em construção e ainda pretende expandir para o uso de dispositivos portáteis,  demonstrando a viabilidade do uso da NIRS como uma alternativa de metodologia analítica inovadora para a determinação de parâmetros de fertilidade do solo.