Dissertação/Tese DIAGNOSE NUTRICIONAL DE ENXOFRE EM EUCALIPTO POR ANÁLISE NÃO DESTRUTIVA - PPGPV

O enxofre (S) é um nutriente essencial para crescimento e metabolismo das plantas, e sua deficiência pode limitar a produtividade de muitas culturas. A adaptação de técnicas específicas de análise espectral para a determinação do estresse nutricional causado por este nutriente pode permitir a detecção precoce da sua deficiência e suplementação de precisão na adubação corretiva das plantas. Esse experimento foi conduzido com o objetivo de determinar se a reflectância foliar obtida através do mini espectrômetro pode ser utilizada para detectar a deficiência de S em mudas de Eucalyptus urophylla. Durante 90 dias as mudas foram cultivadas em solução nutritiva de Clark modificada completa (sem omissão de S) e com omissão de S. Os sintomas visuais de deficiência de S foram observados e fotografados semanalmente. A cada 15 dias foram avaliados altura e diâmetro das plantas e leituras nas folhas diagnósticos, com o mini espectrômetro. Ao final de cada avaliação, amostras de folhas diagnósticos foram preparadas e submetidas às análises químicas do material vegetal dos teores de nutrientes, posteriormente as mudas foram separadas em raízes, caule e folhas para obtenção da massa seca total e dos seus componentes. Após calcular a primeira derivada das reflectâncias obtidas nas leituras com o mini espectrômetro, obteve-se a posição dos pontos de inflexão. Foi realizado ainda um estudo de regressão linear múltipla entre os teores de nutrientes das folhas diagnósticos como variáveis dependentes, e a produção de massa seca da parte aérea e valores obtidos para o IPP como variáveis independentes. A deficiência de S causou alterações nas propriedades morfológicas e fisiológicas das plantas de Eucalyptus, o que refletiu nas mudanças das propriedades espectrais foliares da espécie em questão. Os sintomas visuais de deficiência de S iniciaram-se aos 28 dias após a aplicação dos tratamentos (DAT), intensificando-se ao longo do experimento. Foi observado clorose nas folhas novas, caule mais delgado e redução no crescimento das mudas quando comparados ao tratamento completo. A análise nutricional detectou redução nas concentrações de S foliar e deficiência do nutriente nas plantas aos 45 DAT. Contudo, somente aos 75 dias a deficiência de S alterou a reflectância das mudas com omissão de S, deslocando o ponto de inflexão para comprimentos de ondas mais curtos (± 700 m), ou seja, quando o aparelho (mini espectrômetro) conseguiu detectar deficiência nutricional de S nas plantas de Eucalyptus. A deficiência de S também reduziu a altura, diâmetro e produção de massa seca total e dos seus componentes aos 75 DAT. A posição do ponto de inflexão e a massa seca da parte aérea apresentaram alta correlação com a concentração de S foliar. As análises de regressão linear múltipla e de correlação simples indicaram que os valores de reflectância foliar estimados pelo mini espectrômetro e pela massa seca da parte aérea estavam estreitamente correlacionados com as concentrações de S nas folhas das mudas de Eucalyptus (r2=0,99). Os resultados obtidos sugerem que a reflectância espectral demonstra alto potencial como ferramenta diagnóstico para estimar a concentração de S foliar em Eucalyptus por meio do mini espectrômetro.

Sulfur (S) is an essential nutrient for plant growth and metabolism, its deficiency can limit the productivity of many crops. The adaptation of specific remote sensing and spectral analysis techniques for the determination of nutrient stress in plants could allow early detection and precise supplementation for corrective fertilization. This experiment was conducted with the objective of determining if the leaf reflectance obtained through the mini spectrometer can be used to detect S deficiency in Eucalyptus urophylla seedlings. During 90 days the seedlings were grown in complete nutrient solution of Clark (without omission of S) and with omission of S. The visual symptoms of S deficiency were observed and photographed weekly. Every 15 days, plants height and diameter were evaluated, and readings on the diagnostic leaf were taken with the mini spectrometer. At the end of each evaluation the samples of the diagnostic leaves were prepared and submitted to the chemical analyzes of nutrient contents of the plant material, later the seedlings were separated into roots, stem and leaves to obtain the mass of total dry matter and its components. After calculating the first derivative of the reflectances obtained in the readings with the mini-spectrometer, the position of the inflection points was obtained. A multiple linear regression study was carried out between the nutrient contents of the diagnostic leaves as dependent variables and the shoot dry matter yield and values obtained for the position of the inflection points as independent variables. Sulfur deficiency caused changes in the morphological and physiological properties of Eucalyptus plants, which reflected changes in the leaf spectral properties of the species. The visual symptoms of S deficiency began at 28 days after application of the treatments, intensifying throughout the experiment. It was observed chlorosis in the new leaves, slender stem and reduction in the growth of the seedlings when compared to the complete treatment. Nutritional analysis detected a reduction in the foliar S concentrations and nutrient deficiency in plants at 45 days after application of the treatments. However, only at 75 days S deficiency altered the reflectance of the seedlings under S omission, shifting the inflection point to shorter wavelengths (± 700 m),that is, when the device (mini spectrometer) was able to detect nutritional deficiency of S in Eucalyptus plants. Sulfur deficiency also reduced the height, diameter and yield of total dry mass and its components at 75 days after application of the treatments. The position of the inflection point and the shoot dry mass presented a high correlation with the concentration of leaf sulfur. Multiple linear regression and simple correlation analyzes indicated that leaf reflectance values estimated by the mini spectrometer and through MSPA were closely correlated with the concentrations of S in the leaves of the Eucalyptus seedlings (r2 = 0.99).The results obtained suggest that the spectral reflectance demonstrates high potential as a diagnostic tool to estimate the leaf sulfur concentration in Eucalyptus using the mini-spectrometer.