Desenvolvimento de modelos para prognose da qualidade da madeira visando seleção precoce baseada em espectros no NIR
Espectroscopia no infravermelho próximo (NIR), Densidade básica da madeira, Quimiometria, Modelos multivariados, Prognose da qualidade da madeira, Seleção precoce, Melhoramento genético
A caracterização tecnológica de materiais lignocelulósicos é essencial para a utilização racional dos recursos florestais e para a agregação de valor em cadeias produtivas baseadas na madeira. Contudo, métodos tradicionais para determinação de propriedades físicas e químicas demandam tempo, são onerosos e frequentemente dependem de análises destrutivas, limitando sua aplicabilidade em programas de seleção precoce e melhoramento genético. Nesse contexto, a espectroscopia no infravermelho próximo (NIR) tem se destacado como uma tecnologia rápida, não destrutiva e confiável para a estimativa de propriedades da madeira, possibilitando a construção de modelos preditivos baseados na relação entre a assinatura espectral e variáveis tecnológicas de interesse. O objetivo geral desta tese de doutorado será desenvolver modelos multivariados para estimar densidade básica, teor de extrativos e teor de lignina a partir de espectros NIR, bem como validar seu desempenho em lotes independentes. O principal desafio científico será estabelecer uma abordagem de prognose, na qual modelos calibrados com espectros obtidos em madeira aos três anos de idade sejam capazes de predizer, de forma robusta e precisa, as propriedades tecnológicas da madeira aos quatro, cinco e seis anos, permitindo inferências precoces sobre qualidade e potencial de uso do material. A pesquisa será estruturada em quatro etapas: (1) desenvolvimento e comparação de estratégias de modelagem voltadas à robustez e transferibilidade temporal, visando à prognose e/ou classificação da qualidade da madeira aos seis anos com base em informações espectrais coletadas aos três anos; (2) seleção de materiais em campo, coleta e preparação de discos de madeira, aquisição dos espectros NIR e determinação das propriedades por métodos de referência (densidade básica e composição química); (3) calibração, otimização e validação interna e externa dos modelos preditivos para o conjunto de madeira aos três anos; e (4) aplicação dos modelos gerados aos espectros obtidos em madeira formada aos quatro, cinco e seis anos, seguida de validação com dados independentes, quantificando acurácia, viés e estabilidade preditiva. Espera-se que, dependendo da qualidade e representatividade do conjunto amostral, os modelos desenvolvidos permitam a estimativa rápida, confiável e precoce da densidade básica e de parâmetros químicos da madeira em idades subsequentes, com níveis de erro compatíveis com aplicações tecnológicas e decisões operacionais. Os resultados terão elevado potencial de impacto, contribuindo para estratégias de prognose da qualidade da madeira, seleção precoce de genótipos superiores e suporte à tomada de decisão em programas de melhoramento genético e gestão florestal.