Espectros de reflectância difusa como técnica auxiliar na caracterização da emissão de CO2 e atributos do solo

Abstract

O objetivo deste estudo foi avaliar o potencial da espectroscopia de reflectância difusa (ERD) no auxílio da caracterização da emissão de CO2 e atributos do solo. O estudo foi realizado em uma malha irregular de 50 m x 50 m, contendo 89 pontos, com espaçamento mínimo de 0,50 m e máximo de 10 m entre pontos, na camada de 0,00 – 0,10 m de profundidade. Foram realizadas correlações lineares dos minerais hematita (Hm) e goethita (Gt), determinados pela ERD, com a emissão de CO2 do solo (FCO2) e outros atributos. A caracterização anisotrópica das variáveis foi realizada para as direções 0°, 45°, 90° e 135° em relação à linha de plantio (0°). Os resultados indicam que a ERD é um método eficiente na identificação e quantificação indireta da Hm e Gt. Os valores de respiração do solo medidos no campo foram correlacionados com os teores de Hm (R2 = 0,41), Gt (R2 = 0,42) e ferro ditionito (Fed) (R2 = 0,34). A porosidade livre de água (PLA) também foi correlacionada com os teores de Hm (R2 = 0,41), Gt (R2 = 0,39) e Fed (R2 = 0,46). A análise de geoestatística indicou a existência de anisotropia de todas variáveis estudadas, inclusive dos atributos mineralógicos, indicando grau de dependência espacial moderada a forte para quase todos os atributos do solo. As variáveis que melhor explicaram as variações anisotrópicas da emissão de CO2 do solo foram PLA (58%), umidade do solo (54%), Hm (13%), Fed (8%) e temperatura do solo (7%). Esses resultados provam que essa técnica inovadora é uma alternativa atraente para auxiliar a quantificação indireta de atributos do solo e no levantamento da FCO2, mostrando seu potencial em substituir grande parte das análises laboratoriais convencionais. Além disso, essa metodologia auxilia a verificação rápida do comportamento anisotrópico da FCO2 e demais atributos do solo, podendo...

The aim of this study was to evaluate the potential of diffuse reflectance spectroscopy characterize the emission of CO2 and soil attributes. The study was conducted by using an irregular grid 50 × 50 m containing 89 points with minimum spacing 0.50 m up to 10 m between points, to measure CO2 emissions and other properties in the uppermost layer (0,00 – 0,10 m). Linear correlations were made of hematite and goethite determined by ERD with the CO2 emission and soil attributes. The characterization of anisotropic variables was carried out for the directions 0°, 45°, 90° and 135° relative to each row (0°). The results indicate that the ERD is an efficient method to identify and quantify indirect Hm and Gt. The values of soil respiration measured in the field were correlated with the levels of Hm (R2 = 0.41), Gt (R2 = 0.42) and iron dithionite (Fed) (R2 = 0.34). The porosity-free water (PLA) was also correlated with the levels of Hm (R2 = 0.41), GT (R2 = 0.39) and Fed (R2 = 0.46). The geostatistical analysis indicated the existence of anisotropy of all variables, including the mineralogical attributes, indicating level of moderate to strong spatial dependence for almost all soil attributes. The variables that best explained the variations of the anisotropic emission of CO2 from the soil were PLA (58%), soil moisture (54%), Hm (13%), Fed (8%) and soil temperature (7%). These results prove that this innovative technique is an attractive alternative to assist the indirect quantification of soil and lifting of FCO2, showing its potential to replace much of the conventional laboratory tests. Furthermore, this methodology helps quick check of the anisotropic behavior of FCO2 and other soil and can be used to facilitate mapping of emissions over large... (Complete abstract click electronic access below)