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Método que utiliza laser pode ser alternativa barata para análise de sementes de soja

Método que utiliza laser pode ser alternativa barata para análise de sementes de soja

(Curadoria Agro Insight)

A qualidade da semente é um dos principais fatores que influenciam na produtividade das lavouras, em especial da cultura da soja. Entretanto, os métodos convencionais para a determinação dessa qualidade são demorados e onerosos, o que muitas vezes dificulta uma avaliação mais criteriosa da verdadeira capacidade produtiva das sementes. Dessa forma, a busca por métodos eficientes, rápidos e menos dispendiosos é uma necessidade.

Nesse contexto, pesquisadores da Embrapa Instrumentação (SP) e da Universidade Federal do Mato Grosso do Sul (UFMS) combinaram a técnica de espectroscopia de emissão óptica com plasma induzido por laser (LIBS), com aprendizado de máquina para desenvolver método rápido e barato para identificar vigor de sementes de soja.

Laser avalia sementes de soja de forma rápida e com baixo custo

Um novo método vai proporcionar ao produtor rural brasileiro saber, em poucos minutos, se as sementes de soja são de alto ou de baixo vigor. Isso será possível graças à aplicação pioneira da técnica de espectroscopia de emissão óptica com plasma induzido por laser (LIBS) combinada com algoritmos de aprendizado de máquina (machine learning) na avaliação da qualidade de sementes.

Foto: Victor Otsuka

Pesquisadores da Embrapa Instrumentação (SP) e da Universidade Federal do Mato Grosso do Sul (UFMS) constataram que é possível classificar lotes de sementes de forma precisa, rápida, em larga escala e com custo inferior comparado ao de técnicas tradicionais.

O método é capaz de identificar os constituintes atômicos das sementes e os dados obtidos são utilizados para criar protocolos, a fim de distinguir lotes com alta precisão em relação às técnicas-padrão, que são trabalhosas, mais demoradas e chegam a custar acima de R$ 100 por lote. Os pesquisadores calculam que, com a nova técnica, o preço poderá ser bem inferior, dependendo do custo da empresa que fará a análise.

Em geral, os altos rendimentos das lavouras dependem, entre outros fatores, da qualidade de sementes vigorosas, que estão diretamente relacionadas à produtividade. Por isso, a necessidade de aplicação de testes de vigor eficazes para distinguir o real potencial de um lote de sementes. Mas alguns métodos, como taxa de emergência, envelhecimento acelerado e o de tetrazólio, levam alguns dias para obtenção dos resultados, o que atrasa a avaliação final do lote.

O desenvolvimento de novas tecnologias representa um salto tecnológico para o competitivo mercado de sementes destinado a uma cultura estratégica do Brasil, líder mundial na produção de soja.

Com o novo método, que já tem pedido de patente encaminhado ao Instituto Nacional da Propriedade Industrial (INPI), o sojicultor poderá realizar uma seleção das sementes e elevar, ano após ano, a qualidade e quantidade da safra colhida.

A conclusão dos pesquisadores é que os resultados obtidos comprovam o alto potencial da LIBS como uma nova metodologia a ser utilizada em testes de vigor de sementes, e uma alternativa competitiva frente às metodologias tradicionais.

De acordo com o grupo, isso possibilita em um futuro próximo a construção de um equipamento de baixo custo dedicado a esse fim. Este é o próximo passo: encontrar empresas interessadas em desenvolver um aparelho dedicado para disponibilizar o serviço ao produtor rural.

Custo será bem menor que os atuais

E acordo com o professor da UFMS Cícero Cena, líder do projeto, a grande vantagem em relação aos métodos tradicionais utilizados atualmente é que a obtenção dos dados é mais prática, rápida, e apresenta um custo relativo mais acessível para análises em larga escala.

Segundo ele, com o protocolo desenvolvido, tendo o equipamento, o preço da análise seria irrisório. “Mas se for contabilizar pelo preço de equipamento novo hoje e dividir pelo número de análises seria possível fazer por amostragem a um custo bem inferior comparado aos cobrados atualmente”, calcula.

“Saber se as sementes de soja são de alto ou baixo vigor, antes mesmo de plantar, é um importante fator que influencia a produtividade da lavoura, e que levará o produtor a alcançar outro patamar na produção do grão”, salienta o pesquisador.

O professor observa que a crescente demanda por alimentos no mundo exige um aumento constante na produção de grãos e que os testes comuns realizados no setor agrícola proporcionam um bom indicativo sobre o vigor das sementes. “Contudo, essas análises acabam superestimando o potencial fisiológico das sementes, uma vez que são conduzidas em condições controladas em laboratório. O problema é que nem sempre as condições em laboratório se correlacionam com as do campo”, explica ele.

Ele conta que a nova técnica permite alta precisão na diferenciação entre sementes de baixo e alto vigor. “O processo é versátil e pode ser utilizado para qualquer tipo de semente e em larga escala, utilizando-se, para isso, qualquer tipo de equipamento de espectroscopia óptica e softwares de análise”, explica.

Técnica LIBS não gera resíduos

Com mais de 15 anos de trabalhos no uso de ótica e fotônica, a pesquisadora da Embrapa Débora Milori conta que a LIBS foi empregada por ser uma técnica que analisa a amostra com pouca ou nenhuma preparação, é um sistema de ação rápida, com baixo custo de análise e pode identificar elementos simultaneamente em uma pequena quantidade de amostra, de 0,5 grama, por exemplo.

Milori explica que o sistema LIBS dispara um laser de alta energia, gerando um plasma que emite luz oriunda dos átomos e íons presentes na amostra. “A emissão de luz de cada elemento é como uma impressão digital que possibilita identificar o átomo que está no plasma. Dessa forma, é possível quantificar carbono, nutrientes e contaminantes do solo”, esclarece a cientista.

Método beneficia cadeia produtiva

De acordo com a Companhia Nacional de Abastecimento (Conab), vinculada ao Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento (Mapa), a produção do grão na safra 2019/20 foi de 125 milhões de toneladas, em uma área ocupada de aproximadamente 37 milhões de hectares.

No mundo, segundo o Departamento de Agricultura dos Estados Unidos (USDA), a produção no mesmo período foi de 337 milhões de toneladas, em uma área de 123 milhões de hectares.

A produtividade da soja brasileira é de 3.379 kg por hectare, superior à média mundial, que é de 2.739 kg/ha. Com o novo método, será possível saber rapidamente qual a qualidade das sementes, fator que influencia diretamente na produtividade da lavoura.

BIBLIOGRAFIA E LINKS RELACIONADOS

Embrapa Notícias: Laser avalia sementes de soja de forma rápida e com baixo custo.

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