Desenvolvimento de um protótipo Arduíno para monitoramento de dióxido de carbono, amônia, etileno, óxido nítrico e nitroso do solo na cultura da soja.

TCC (graduação)- Universidade Federal de Santa Catarina. Campus Curitibanos. Agronomia.No Brasil, a inoculação da soja com bactérias do gênero Bradyrhizobium elimina a necessidade de fertilizantes nitrogenados industriais na produção deste grão. Além disso, a inoculação melhora a atividade microbiana do solo, o que pode afetar diretamente a concentração de diversos gases no solo. Esses efeitos são mais diversos e pronunciados quando, além das bactérias do gênero Bradyrhizobium, os gêneros Azospirillum e Pseudomonas são explorados em uma técnica chamada de coinoculação, pois tais grupos possuem ação reconhecida nos ciclos do carbono, nitrogênio e fósforo. Contudo, a análise de concentração de gases no solo ainda é um problema para grande parte dos pesquisadores, devido aos custos de aquisição da instrumentação. Desta forma, o presente estudo apresenta uma plataforma de monitoramento baseada em Arduino para medir as concentrações de gases CO2, C2H4, NH3 e NOX no solo, avaliando-se paralelamente ou crescimento, nodulação e produtividade. O experimento foi conduzido em casa de vegetação em Curitibanos/SC sob delineamento inteiramente casualizado, com tratamentos de inoculação (T1) e coinoculação (T2). Quando detectadas diferenças significativas, as médias foram comparadas pelo teste de Tukey ao nível de 5% de significância. Ao todo, 90,90% dos vasos de T2 apresentaram plantas emergidas em apenas 4 dias após a semeadura, enquanto que em T1 esse valor foi de 54,54%. Até 35 DAE (dias após a emergência), na maior parte dos períodos analisados, a evolução da concentração de NH3 foi menor em T2. Da mesma forma, durante todo o experimento e na maior parte dos períodos analisados, a evolução da concentração de NOX foi menor em T2. A correlação foi positiva e significativa (p <0,05) entre NH3 e número de grãos por vagem. Os valores de NOx relacionaram com o número de médio de grãos por planta e a massa de raízes secas. Por outro lado, correlações negativas e significativas foram observadas entre o CO2 e a massa de raízes secas, bem como entre o C2H4, e a altura de inserção da primeira vagem. O protótipo desenvolvido utiliza o sensor MQ-135 e possui baixo custo de desenvolvimento (U$ 150,00). Ele atendeu aos requisitos do projeto e possibilitou analisar continuamente a concentração de CO2, C2H4, NH3, e NOX no solo. A coinoculação mostrou-se vantajosa em termos de qualidade de solo e desenvolvimento da soja, visto que seus principais efeitos se relacionaram a uma aceleração na emergência das plantas, menores emissões de NOx, e maior atividade microbiana em grande parte do período analisado.In Brazil, inoculation of soybean with bacteria of the genus Bradyrhizobium eliminates the need for industrial nitrogen fertilizers in the production of this grain. In addition, inoculation improves soil microbial activity, which can directly affect the concentration of various gases in the soil. These effects are more diverse and pronounced when, in addition to the bacteria of the Bradyrhizobium genus, the Azospirillum and Pseudomonas genera are explored in a technique called co-inoculation, as these groups have recognized action in the carbon, nitrogen and phosphorus cycles. However, the analysis of the concentration of gases in the soil is still a problem for most researchers, due to the costs of acquiring the instrumentation. In this way, the present study presents an Arduino-based monitoring platform to measure the concentrations of CO2, C2H4, NH3 and NOX gases in the soil, evaluating in parallel or growth, nodulation and productivity. The experiment was carried out in a greenhouse in Curitibanos/SC under a completely randomized design, with inoculation (T1) and co-inoculation (T2) treatments. When significant differences were detected, the means were compared using the Tukey test at a 5% significance level. Altogether, 90.90% of the T2 pots had plants emerged in just 4 days after sowing, while in T1 this value was 54.54%. Up to 35 DAE (days after emergence), in most of the analyzed periods, the evolution of the NH3 concentration was lower in T2. Likewise, throughout the experiment and in most of the analyzed periods, the evolution of NOX concentration was lower in T2. The correlation was positive and significant (p < 0.05) between NH3 and number of beans per pod. The NOx values related to the average number of grains per plant and the dry root mass. On the other hand, negative and significant correlations were observed between CO2 and dry root mass, as well as between C2H4, and the height of insertion of the first pod. The prototype developed uses the MQ-135 sensor and has a low development cost (U$ 150.00). It met the design requirements and made it possible to continuously analyze the concentration of CO2, C2H4, NH3, and NOX in the soil. Co-inoculation proved to be advantageous in terms of soil quality and soybean development, since its main effects were related to an acceleration in plant emergence, lower NOx emissions, and greater microbial activity in most of the analyzed period