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LIBS como ferramenta diagnóstica em plantas: um estudo nutricional de folhas de soja na busca pelos efeitos da infestação por Aphelenchoides besseyi

Ranulfi, Anielle Coelho

Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP; Universidade de São Paulo; Instituto de Física de São Carlos 2019-02-22

Acesso online. A biblioteca também possui exemplares impressos.

  • Título:
    LIBS como ferramenta diagnóstica em plantas: um estudo nutricional de folhas de soja na busca pelos efeitos da infestação por Aphelenchoides besseyi
  • Autor: Ranulfi, Anielle Coelho
  • Orientador: Milori, Debora Marcondes Bastos Pereira
  • Assuntos: Calibration Free; Soja; Perfil Nutricional; Libs; Espectroscopia De Emissão Óptica Com Plasma Induzido Por Laser; Laser-Induced Breakdown Spectroscopy; Nutritional Profile; Calibration-Free; Soybean
  • Notas: Tese (Doutorado)
  • Descrição: A soja e os seus derivados são uma das mercadorias agrícolas mais valiosas e comercializadas no mundo. O Brasil é o segundo maior produtor mundial de soja, cujo complexo é o principal gerador de divisas cambiais para o país. Porém, um dos principais fatores que podem limitar os rendimentos da cultura e a qualidade dos produtos é a presença de doenças. Para evitar maiores prejuízos é importante identificar rapidamente qual doença acomete a planta e determinar o método mais eficaz de manejo. Atualmente, uma doença recém descoberta que causa preocupação aos produtores é a infestação pelo nematoide Aphelenchoides besseyi, causador da, popularmente conhecida, Soja louca II. Ainda não existem métodos que proporcionem um diagnóstico preciso para a doença, sendo este realizado por inspeção visual da plantação. Sabendo que plantas sadias e doentes apresentam perfis nutricionais diferentes, este trabalho vem propor o uso da técnica analítica LIBS, associada ao método livre de calibração (CF), como uma ferramenta alternativa para diagnóstico da doença. A técnica LIBS permite análises multielementares simultâneas, de maneira rápida e de baixo custo. Já o método CF tem por principal vantagem dispensar o emprego de qualquer padrão de matriz compatível, ou material de referência, para as quantificações em LIBS, fazendo-o com base nas características físicas do plasma formado. Assim, a associação de ambos se torna absolutamente adequada para determinações analíticas em amostras desconhecidas. Neste trabalho, foram conduzidos estudos de caracterização qualitativos, por meio de um sistema LIBS de baixa resolução, e avaliações semiquantitativa e quantitativa por meio de medidas LIBS em um sistema com detecção de alta resolução (DP LIBS). O primeiro estudo demonstrou que, qualitativamente, as variações nos macroelementos Ca, Mg e K presentes nas folhas de soja, permitiu alcançar, em média, 90% de acurácia na diferenciação entre amostras doentes e sadias, e inferir que a doença provoca relativa diminuição da concentração de Ca e Mg, e um pequeno aumento nos níveis de K. As quantificações obtidas pelo método CF foram consideradas satisfatórias, além de pioneiras nas análises de amostras de folhas de soja puras. A partir dos perfis nutricionais quantificados foram construídos classificadores (classificação via regressão associada à regressão por mínimos quadrados parciais), cuja acurácia alcançada foi de 94%, 92% e 90%, respectivamente para os dados de concentração obtidos pela técnica de referência, e DP LIBS+CF nas geometrias colinear e ortogonal. Na tentativa de eliminar o emprego de qualquer reagente, e ainda assim obter uma ferramenta diagnóstica precisa, foi conduzido um estudo semiquantitativo, também a partir da associação DP LIBS+CF. Baseado nas relações elementares entre os analitos que compõem a amostra, este apresentou acurácia diagnóstica superior a 90% para a geometria ortogonal. Portanto, este estudo permitiu o desenvolvimento de uma metodologia para diagnóstico que respeita 100% dos preceitos da Química Verde, e agrega muito ao sistema atual, quando o que se deseja é uma avaliação diagnóstica rápida para tomada de decisão imediata no campo.
  • DOI: 10.11606/T.76.2019.tde-14052019-103309
  • Editor: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP; Universidade de São Paulo; Instituto de Física de São Carlos
  • Data de criação/publicação: 2019-02-22
  • Formato: Adobe PDF
  • Idioma: Português
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