Espectroscopia de infravermelho médio acompanhada à modelagem baseada em processos para avaliar a dinâmica da matéria orgânica do solo em um sistema de consórcio milho-foragem tropical

• Processo: 22/01234-4
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Doutorado Direto
• Data de Início da vigência: 22 de agosto de 2022
• Data de Término da vigência: 14 de agosto de 2023
• Área de conhecimento: Ciências Agrárias - Agronomia - Ciência do Solo
• Pesquisador responsável: Ciro Antonio Rosolem
• Beneficiário: Laudelino Vieira da Mota Neto
• Supervisor: Marcelo Valadares Galdos
• Instituição Sede: Faculdade de Ciências Agronômicas (FCA). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Botucatu. Botucatu , SP, Brasil
• Instituição Anfitriã: University of Leeds, Inglaterra
• Vinculado à bolsa: 21/05167-7 - Qualidade da matéria orgânica e carbono no solo em cultivo de milho com forrageiras em função da adubação nitrogenada, BP.DD
• Assunto(s): Desenvolvimento sustentável Prevenção e mitigação Matéria orgânica Dinâmica do carbono Sequestro de carbono Quimiometria Espectroscopia
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: carbon sequestration | chemometrics analyses | Climate change mitigation | land-based strategies | Spectroscopy | sustainable management practices | Carbon dynamics

Resumo

Soluções baseadas em terra para mitigar a crise global das mudanças climáticas exigem a adoção de práticas de gestão agrícola sustentável. Os sistemas consorciados - milho-forrageiras cultivadas simultaneamente - são estratégias-chave para aumentar o sequestro de carbono (C) do solo e a resiliência agrícola a eventos climáticos extremos. A complexa dinâmica biogeoquímica do C e do nitrogênio (N) é um desafio para a modelagem da matéria orgânica do solo (MOS), especialmente em bases ecossistêmicas. O modelo Microbial Efficiency-Matrix Stabilization (MEMS) visa enfrentar esse desafio enquadrando o fluxo de moléculas de C e N da serapilheira - materiais acima e abaixo do solo com qualidade química contrastante - através da decomposição e transformação microbiana - como estequiometria C:N - na estabilização em superfícies de matriz mineral - persistência - com base em frações quantificáveis de particulados (POM) e de matéria orgânica associada a minerais (MAOM). A fim de ampliar nosso conhecimento da dinâmica de C e N em sistemas tropicais consorciados fertilizados com N e a resposta a cenários climáticos, propomos como primeiro objetivo inserir nossos dados (POM e MAOM) no modelo MEMS e estimar a dinâmica da SOM. Isso pode apoiar a tomada de decisões de manejo sustentável e estimativas de créditos de C negociáveis, especialmente na agricultura tropical altamente intensiva. Para isso, é necessário adotar técnicas rápidas, econômicas e ecologicamente corretas que permitam rastrear as propriedades físicas e químicas do solo. As técnicas espectroscópicas são métodos físicos confiáveis que utilizam dados hiperespectrais baseados na interação de ondas eletromagnéticas [espectroscopia de infravermelho médio MIR 400-4000 cm-1 de comprimento de onda] com amostras de solo. Acoplar espectros de solo com ferramentas de aprendizado de máquina [por exemplo, Regressão Parcial dos Mínimos Quadrados (PLS); Análises de Componentes Principais (ACP)] tem se mostrado viável para o diagnóstico rápido de propriedades do solo, como teor de C e N no solo a granel ou em frações da MOS. Portanto, o segundo objetivo é prever C e N do solo com informações de espectros MIR e usar os dados para alimentar o modelo MEMS.