The use of proximal sensing to estimate soil properties of agricultural and environmental importance

A necessidade por informações do solo de qualidade e com menor custo está crescendo e isso deve-se às demandas de planejamento do uso da terra e agricultura de precisão. Por causa disso, o sucesso das técnicas de sensoriamento próximo na estimativa das propriedades do solo está aumentando. As vantagens da análise de solos por espectroscopia de refletância incluem eficiência de tempo, conveniência econômica, aplicação não destrutiva e a redução do uso de agentes químicos envolvidos. Com isso, esta pesquisa propôs a aplicação do sensoriamento próximo, através da técnica de espectroscopia de refletância nas regiões VIS-NIR-SWIR e MIR (350-25000 nm), para avaliar a performance das diferentes regiões espectrais na quantificação das propriedades de solos. Dois estudos foram apresentados, sendo que o primeiro buscou avaliar diferentes regiões espectrais para a predição das frações granulométricas e o segundo teve como o objetivo identificar a composição mineralógica do solo e suas proporções nas regiões VIS-NIR-SWIR. Os estudos foram aplicados em solos do município de Pantano Grande, RS. Foram coletadas 197 amostras de solo. Os espectros do solo foram obtidos com FieldSpec Pro (VIS-NIR-SWIR) e por Alpha Sample Compartment RT (MIR) em laboratório. Nestes estudos, foi demonstrado que a técnica de espectroscopia de refletância é capaz de estimar as frações granulométricas do solo e complementar a análise padrão de textura do solo, principalmente quando um grande número de amostras de solo precisa ser tratado em um curto período de tempo. Permitindo também, avaliar a mineralogia do solo de forma rápida e com menor custo. As relações da mineralogia com a textura do solo permitem uma análise mais abrangente dos solos e uma rápida caracterização da área de estudo a fim de facilitar as tomadas de decisões que dê suporte na agricultura.The necessity for quality and low-cost soil information is growing due to the demands of land use planning and precision agriculture. Because of this, the success of proximal sensing techniques in estimate soil properties is increasing. Advantages of soil spectroscopy include time efficiency, economic convenience, non-destructive application and reducing the use of chemical agents involved. With this, this research proposes the application of proximal sensing, through the technique of reflectance spectroscopy in the VIS-NIR-SWIR and MIR (350-25000 nm) regions, to evaluate the performance of the different spectral regions in the quantification and semi- quantification of soil properties. Two studies were presented, the first of which sought to evaluate different spectral regions for the prediction of soil texture and the second, aimed to identify the mineralogical composition of the soil and its proportions through VIS-NIR-SWIR regions. The studies were conducted in Pantano Grande, RS, Brazil. 197 soil samples were collected. The soil spectra were obtained with FieldSpec Pro (VIS-NIR-SWIR) and by Alpha Sample Compartment RT (MIR) in the laboratory. In these studies, it was demonstrated that the reflectance spectroscopy technique is able to predict the soil texture contents and complement the standard soil particle size analysis, especially when a large number of soil samples need to be treated in a short period of time. It also allows to assess the soil mineralogy quickly and at a lower cost. The relationship between mineralogy and soil texture allows for a more comprehensive analysis of soils and a quick characterization of the study area in order to facilitate decision-making that supports agriculture