Fique por dentro dos recentes avanços nos diagnósticos pela Espectroscopia do Infravermelho próximo.

Polivalente, Altamente Precisa, Ágil, Não Destrutiva e Rentável

homem no campo fazendo analise com tablet
homem no campo fazendo analise com tablet

A agricultura de precisão demanda ferramentas de análise não destrutivas, precisas, rápidas e de fácil uso para incorporação no sistema produtivo, para a obtenção de informações detalhadas sobre propriedades químicas e físicas dos cultivos a cada estágio do seu desenvolvimento.

Segundo publicado por pesquisadores da Espanha no livro Data Handling in Science and Technology Volume 32 em 2020, a agricultura de precisão está começando a desempenhar um papel chave na nova geração da revolução da agricultura moderna. Empresários agrícolas estão cada vez mais alertas sobre a importância de manter controle direto sobre inúmeros aspectos fundamentais como o status sanitário dos cultivos, a quantidade de água ou fertilizante e possíveis infecções que podem ocorrer no campo.

Também é necessário monitorar a maturidade e a qualidade dos seus produtos. O controle de qualidade também continua além da “porteira” e é necessário tanto para a cadeia de fornecimento dos produtos agrícolas, quanto no seu varejo.

Conheça o futuro das análises agrícolas: NIRs- Near Infrared Spectroscopy

NIRs- Near Infrared Espectrocopy
NIRs- Near Infrared Espectrocopy

Dentro dos diversos espectros de luz o infravermelho próximo (near infrared- NIR) tem sido a pedra angular da análise não destrutiva, a partir do diagnóstico por imagens. É uma tecnologia altamente benéfica em diversos setores da agricultura e também ao empresário agrícola.

O Imageamento Hiperspectral (Hyperspectral imaging- HSI) e o Multispectral (Multispectral imaging- MSI) quem têm sido usados nas 4 últimas décadas, têm proporcionado soluções vitais para os propósitos da nova revolução da agricultura moderna.  Porém seus avanços não param. Muito foi feito nos últimos anos e muitas promessas animadoras para o agricultor estão por vir!

É importante ressaltar que a tecnologia de e NIR-HSI oferece maior precisão e informações. A NIR-MSI fornece um espectro por mensuração enquanto o NIR-HSI fornece milhares de espectros de uma única amostra. Em uma mensuração, cada pixel corresponde a um espectro.

A imagem fornecida pelo NIR-HSI também fornece uma assinatura espectral de cada substância da amostra. As assinaturas de cada molécula são únicas e podem ser usadas para caracterizar quaisquer materiais amostrados, dependendo apenas de um modelo matemático adequado para identificar substâncias que ainda não foram padronizadas anteriormente. Esta é uma etapa desafiadora, mas que não cabe ao agricultor e sim aos engenheiros que desenvolvem os programas computacionais que interpretam as análises.

A assinatura espectral única é gerada pela vibração específica de cada tipo de ligação entre átomos, que resultam em padrões tão estáveis de vibração na molécula, que podem ser usados para discriminar mesmo moléculas com estruturas muito parecidas, mas não idênticas. O princípio físico da tecnologia está na capacidade de emitir espectros da luz abaixo do visível ao olho humano que conseguem penetrar na matéria e analisar precisamente o padrão de reflexo de comprimentos de ondas luminosas sobre.

Espectrocopia  NIR- tecnologia que veio simplificar processos, aumentar a precisão, a segurança e a lucratividade

Espectrocopia NIR- tecnologia que veio simplificar processos, aumentar a precisão, a segurança e a lucratividade
Espectrocopia NIR- tecnologia que veio simplificar processos, aumentar a precisão, a segurança e a lucratividade

A NIR pode gerar resultados de forma prática, rápida, precisa e economicamente viáveis no laboratório ou no campo com nenhum ou pouca necessidade de preparação de amostras e múltiplos parâmetros que podem ser medidos com o mesmo dispositivo de escaneamento.

NIR-HSI é uma técnica em plena ascenção que combina análises spectrais clássicas de NIR e técnicas de imageamento visando obter simultaneamente informações espectrais e espaciais de uma área produtiva ou de uma amostra.

Existe um interesse crescente em análises espectrais visando avaliações de segurança e qualidade de produtos alimentares e agrícolas. As aplicações variam desde imagens fornecidas por satélites aos níveis macroscópicos (amostras visíveis a olho nu) e moleculares.

Quais são os tipos de análises possíveis com a Espectrocopia NIR?

Novidades no agronegócio

A gama de materiais amostráveis com esta técnica é grande. Sua aplicação na agricultura não para de aumentar de acordo com o desenvolvimento de novos modelos matemáticos que permitem analisar novos dados.

Atualmente inclui: análise química e física do solo, análise qualitativa e quantitativa de grãos e adubos, analise de mapeamento da vegetação, doenças de cultivos, estresse e rendimento da produção, identificação de componentes em plantas e detecção de impurezas, monitoramento de pragas em frutos frescos e a lista não para de aumentar.

Ainda, na agricultura é possível analisar imagens obtidas por satélites e drones equipados com sensores multi e hiperspectrais.

E o melhor ainda está por vir!

Tipos de análises possíveis com a Espectrocopia NIR
Tipos de análises possíveis com a Espectrocopia NIR

Esta foi uma breve introdução a este assunto intrigante e, principalmente, um convite para que você acompanhe as próximas matérias. A NIR HSI e NIR MSI são de tecnologias de alto impacto na agricultura e apenas uma matéria é muito pouco para comentar todos os pontos chaves do assunto, e principalmente apresentar a fronteira do conhecimento nessa área, que não param de se expandir em todo o mundo.

Nosso objetivo é que você domine, com as próximas matérias, todos os benefícios que pode obter com esta poderosa ferramenta tecnológica que está em plena ascensão de possibilidades de aplicações e também de disseminação, por resolver problemas que seriam de solução cara, complexa e demorada, se tornando uma ferramenta indispensável na agricultura de alto desempenho.

Vamos apresentar profundamente os fundamentos físicos e agronômicos por trás do funcionamento da tecnologia SIR-HSI para que seja possível visualizar a perspectiva exata da sua precisão e segurança nos resultados, listar todas as aplicações desenvolvidas até o momento, que são bastante impressionantes e animadoras além de explorar as implicações do seu uso no resultado econômico da atividade agrícola. Fique ligado!

Fontes:

Laura M. Dale et al. (2013) Hyperspectral Imaging Applications in Agriculture and Agro-Food Product Quality and Safety Control: A Review, Applied Spectroscopy Reviews, 48:2, 142-159, DOI: 10.1080/05704928.2012.705800

  1. Jamshidi / Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy 225 (2020) 117479
  2. Benedet, et al. Geoderma 376 (2020) 114553

Mamta Rathore et al. Chem Sci Rev Lett 2020, 9 (35), 642-645

Caballero D. et al. Data Handling in Science and Technology Volume 32, 2020, Pages 453-473.

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