O copo de amostra é colocado no espectrômetro para medição de espectroscopia de infravermelho próximo visível. A medição leva aproximadamente um minuto e o espectro é visualizado na tela do computador para verificação de qualidade imediata. Crédito:Maria Knadel
Agricultores e jardineiros sabem que a textura do solo pode fazer uma grande diferença em seu sucesso. Plantas diferentes têm necessidades diferentes de água, nutrientes, e ar. Quando eles crescem em solo que tem a textura certa, é mais fácil entregar a quantidade certa de água, fertilizante, ou pesticida às plantas. Então eles crescem melhor.
As formas tradicionais de analisar a textura do solo são lentas. Pesquisadores dinamarqueses mostraram um novo, método de alta tecnologia que é rápido, custo-beneficio, e portátil. Essa técnica pode tornar muito mais fácil entender a textura do solo de uma área específica - ou mesmo de grandes áreas ao redor do globo.
A textura do solo é uma das propriedades mais básicas do solo que podemos medir. O solo é feito de uma combinação de pedaços muito pequenos, ou partículas, de minerais. Também pode conter partículas de matéria orgânica de plantas e animais. As partículas minerais são agrupadas em três categorias de acordo com seu tamanho:
As menores partículas são classificadas como argila. Essas partículas microscopicamente minúsculas parecem um pó fino. Eles têm uma área de superfície reativa que pode reter água, nutrientes, e sais. As partículas no próximo grupo, chamado lodo, não são tão pequenos. Eles ainda parecem pó, mas não são tão reativos quanto a argila. As maiores partículas são areia. Você pode ver as partículas de areia individuais a olho nu. A areia não tem área de superfície reativa, portanto, não absorve água ou nutrientes.
Quanto do solo é argila, lodo, e a areia define a textura do solo. A textura determina o quão frouxamente ou densamente o solo é compactado. Também afeta a rapidez com que a água é drenada do solo após a chuva. Algumas culturas podem preferir um solo feito principalmente de areia. Algumas culturas podem preferir um conteúdo mais alto de argila.
Preparação de amostra de solo para medição de espectroscopia no infravermelho próximo visível. Uma amostra de solo seca ao ar e peneirada de 2 mm é vertida em um copo de amostra rotativo com janela de quartzo transparente. Crédito:Maria Knadel
O grupo de pesquisa incluiu cientistas especializados em diferentes áreas da ciência do solo. A física e a geologia do solo têm maneiras diferentes de definir os tamanhos limites para as frações de argila e silte, ou seja, quais faixas de tamanho de partículas são consideradas argila ou silte. "Isso pode causar confusão quando essas ciências tentam trabalhar juntas, "disse a cientista de solo Cecilie Hermansen, da Universidade de Aarhus. Então, os pesquisadores descobriram uma maneira de superar esse problema. Eles tentaram usar uma tecnologia que já estava sendo usada para estudar outras propriedades do solo.
Espectroscopia de refletância difusa de infravermelho próximo visível (vis-NIRS, para abreviar) é uma forma de medir a atividade na faixa visível e um pouco além. Os sensores vis-NIRS podem revelar diferenças nos tamanhos das partículas devido à maneira como espalham a luz. A equipe de pesquisa descobriu que o vis-NIRS pode fornecer medições detalhadas da textura do solo que não dependem das definições que diferentes cientistas usam para descrever a argila, lodo, e areia.
Vamos voltar a como isso pode ajudar um fazendeiro ou jardineiro. As quantidades relativas de argila, lodo, e a areia no solo pode variar muito em um único terreno. Com sensores vis-NIRS portáteis, Hermansen disse, várias amostras de solo podem ser coletadas e analisadas rapidamente, direito no campo. "Um gerente de paisagem pode querer cultivar uma grande variedade de espécies de plantas em um parque público, "Ela observou." Um mapa ilustrando os diferentes tipos de solo pode ajudar o jardineiro a escolher as melhores espécies de plantas para os diferentes locais do parque. "
A escala dessa tecnologia ainda está crescendo. Um dia, sensores aerotransportados e espaciais podem ser capazes de gerar dados para mapear propriedades detalhadas do solo, incluindo a textura do solo, em todo o mundo.
Hermansen colaborou com uma equipe de cientistas da Universidade de Aarhus e da Universidade de Aalborg. Seu trabalho é publicado no Jornal da Sociedade de Ciências do Solo da América .