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Título: Avaliação da espectrometria no infravermelho próximo na determinação de C e N de solos da região Sul do Espírito Santo
Autor(es): Vieira, Camila Fernandes
Orientador: Mendonça, Eduardo de Sá
Coorientador: Burak, Diego Lang
Palavras-chave: Mínimos Quadrados parciais
Calibração multivariada
Espectrometria de Infravermelho próximo
Partial least squares
Multivariate calibration
Near infrared spectrometry
Data do documento: 15-Mai-2019
Editor: Universidade Federal do Espírito Santo
Resumo: O presente estudo teve como objetivo investigar a capacidade de predição dos teores totais de carbono orgânico e nitrogênio, por meio da espectroscopia de reflectância no infravermelho próximo (NIR) e o seu potencial para o uso em análises rotineiras de solos. Tal método apresenta maior agilidade na busca de resultados e abdica o uso de reagentes químicos danosos ao ambiente e a saúde humana. O trabalho constou das seguintes etapas: preparo de amostras de solo (TFSA Terra fina seca ao ar peneiradas em 0,2 mm); determinação dos teores de carbono orgânico total e nitrogênio total, seleção dos grupos de amostras para calibração e validação, aplicação de pré-tratamentos nos espectros e ajustes de modelos de mínimos quadrados parciais. Os métodos de pré-processamentos aplicados foram: Primeira e segunda derivada; remoção contínua; variação normal padrão; Savitzky-Golay; Savitzky-Golay com primeira derivada; correção multiplicativa de sinal. As amostras de carbono orgânico total e nitrogênio total selecionadas para calibração e validação, obtiveram estatística descritiva semelhante. Os melhores ajustes do modelo em relação aos valores observados foram: teor de carbono orgânico total: R2 segunda derivada (0,87 e 0,89), para calibração e para validação respectivamente; teor de nitrogênio total: R2 para calibração variação normal padrão (0,68) e para validação Savitzky-Golay (0,66). Ao avaliar os valores dos erros quadráticos médios entre os dados de calibração e validação, percebe-se que são estatisticamente semelhantes para os dois atributos em análise. O método espectroscopia NIR neste trabalho apresentou valores satisfatórios e com bons ajustes para calibração e validação tanto para análise de COT, quanto para análise de NT.
The present study aimed to investigate the predictive capacity of total organic carbon and nitrogen contents by means of near infrared reflectance spectroscopy (NIR) and its potential for use in routine soil analysis. This method presents greater agility in the search for results and abdicates the use of chemical reagents harmful to the environment and human health. The work consisted of the following steps: preparation of soil samples (TFSA - Dry earth in air - sieved in 0.2 mm); determination of the total organic carbon and total nitrogen contents, selection of groups of samples for calibration and validation, application of pre-treatments in the spectra and adjustments of partial least squares models. The pre-processing methods applied were: First and second derivative; continuous removal; standard normal variation; Savitzky-Golay; Savitzky-Golay with first derivative; Multiplicative signal correction. Samples of total organic carbon and total nitrogen selected for calibration and validation, obtained similar descriptive statistics. The best adjustments of the model in relation to the observed values were: total organic carbon content: R2 - second derivative (0.87 and 0.89), for calibration and for validation respectively; total nitrogen content: R2 for calibration - standard normal variation (0.68) and for validation - Savitzky-Golay (0.66). When evaluating the mean square error values between the calibration and validation data, it is noticed that they are statistically similar for the two attributes under analysis. The NIR spectroscopy method in this work presented satisfactory values and with good adjustments for calibration and validation for both TOC analysis and NT analysis.
URI: http://repositorio.ufes.br/handle/10/11348
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