Estimación de propiedades del suelo a partir de espectroscopía de infrarrojo medio

La técnica de infrarrojo medio (MIR) puede ser utilizada para identificar y para estimar las propiedades de suelos, con gran precisión. El objetivo del presente estudio fue evaluar el potencial de la espectroscopia de reflectancia en el infrarrojo medio (MIR), para la estimación de algunas propiedades químicas del suelo, así como la aplicación de esta técnica, en la obtención de mapas digitales. Fueron analizadas 249 muestras de suelos de dos órdenes, correspondiente a Andisoles y Oxisoles. Los resultados obtenidos en el análisis de las curvas permiten verificar que el mayor número de atributos están reflejados en la región espectral de 400 y 850cm-1. El Andisol, se destacó por obtener mejores resultados en la calibración de los modelos que el Oxisol. Las respuestas espectrales en ambos suelos fueron similares, pero con diferentes niveles de reflectancia. Esta diferencia fue más marcada en los Andisoles, donde los picos espectrales fueron más bajos, hecho atribuible a los compuestos de la materia orgánica que tienden a oscurecer el suelo absorbiendo la luz infrarroja. Los resultados demuestran que la espectroscopia de reflectancia infrarroja MIR permite procesar una gran cantidad de muestras, donde se obtiene información sobre varios parámetros en un solo espectro. El carbono orgánico fue el atributo con la mejor predicción. De igual manera, los modelos de semivariograma, como los mapas de contorno, obtenidos a partir de los modelos con datos espectrales, mostraron alta similitud con los obtenidos a partir de las mediciones hechas en laboratorio, para aquellas propiedades, donde los modelos espectrales fueron representativos.The mid-infrared technique (MIR) can be used to identify and estimate soil properties with high accuracy. The aim of this study was to evaluate the potential of mid-infrared reflectance spectroscopy (MIR) for the estimation of chemical properties of soils as well as the application of this technique in obtaining digital maps. In this study, 249 soil samples from two orders, Andisols and Oxisols, were analyzed. The results obtained in the analysis of the curves verified that the greater number of attributes was reflected in the spectral region of 400 and 850cm-1. The Andisols stood out due to the results in the calibration of the models, which were better than those of the Oxisols. The spectral responses were similar in both soils, but with different levels of reflectivity. This difference was more notable in the Andisols, where the spectral peaks were lower, a fact attributable to the compounds of the organic matter that tended to obscure the soil, absorbing infrared light. The results demonstrated that the mid-infrared reflectance spectroscopy MIR allowed for the processing of a large number of samples, where information about various parameters was obtained in a single spectrum. The organic carbon was the attribute with the best prediction. Similarly, the semivariogram models and contour maps obtained from the spectral data models showed high similarity to those obtained from the laboratory measurements for those properties, where the spectral models were representative.Incluye referencias bibliográfic

Mid-infrared spectroscopy for the estimation of some soil properties

Techniques such as mid-infrared (MIR) spectroscopy can be used to identify the classes and properties of soils with high preci-sion. In the present study, 312 soil samples of different orders, representative of Colombian agricultural zones, were studied, among which are found Inceptisols and Verisols of the Sinú valley (Córdoba), Andisols of the Eastern Andes Mountain range (Cundinamarca), and Oxisols of the Eastern plains of Colombian (Meta), with the aim of evaluating the ability of mid-infrared spectroscopy to estimate soil properties such as organic carbon, Ca, Mg, Na, K, P, Al, and pH. The results obtained through the analysis of the curves allowed observing that the greatest number of properties are reflected in the spectral region be-tween 400 and 850 cm-1. The Inceptisols and Vertisols gave the best results in the calibration of the models for the majority of the properties, followed by the Andisols and finally the Oxisols, which did not show good results. In the descriptive analysis, the observed values showed a behavior similar to the values predicted from the models, for those properties with representa-tive spectral models. The majority of the properties did not show a normal distribution, and the coefficients of variation were very high

Estimación de propiedades del suelo a partir de espectroscopía de infrarrojo medio

The mid-infrared technique (MIR) can be used to identify and estimate soil properties with high accuracy. The aim of this study was to evaluate the potential of mid-infrared reflectance spectroscopy (MIR) for the estimation of chemical properties of soils as well as the application of this technique in obtaining digital maps. In this study, 249 soil samples from two orders, Andisols and Oxisols, were analyzed. The results obtained in the analysis of the curves verified that the greater number of attributes was reflected in the spectral region of 400 and 850cm-1. The Andisols stood out due to the results in the calibration of the models, which were better than those of the Oxisols. The spectral responses were similar in both soils, but with different levels of reflectivity. This difference was more notable in the Andisols, where the spectral peaks were lower, a fact attributable to the compounds of the organic matter that tended to obscure the soil, absorbing infrared light. The results demonstrated that the mid-infrared reflectance spectroscopy MIR allowed for the processing of a large number of samples, where information about various parameters was obtained in a single spectrum. The organic carbon was the attribute with the best prediction. Similarly, the semivariogram models and contour maps obtained from the spectral data models showed high similarity to those obtained from the laboratory measurements for those properties, where the spectral models were representative.La técnica de infrarrojo medio (MIR) puede ser utilizada para identificar y para estimar las propiedades de suelos, con gran precisión. El objetivo del presente estudio fue evaluar el potencial de la espectroscopia de reflectancia en el infrarrojo medio (MIR), para la estimación de algunas propiedades químicas del suelo, así como la aplicación de esta técnica, en la obtención de mapas digitales. Fueron analizadas 249 muestras de suelos de dos órdenes, correspondiente a Andisoles y Oxisoles. Los resultados obtenidos en el análisis de las curvas permiten verificar que el mayor número de atributos están reflejados en la región espectral de 400 y 850cm-1. El Andisol, se destacó por obtener mejores resultados en la calibración de los modelos que el Oxisol. Las respuestas espectrales en ambos suelos fueron similares, pero con diferentes niveles de reflectancia. Esta diferencia fue más marcada en los Andisoles, donde los picos espectrales fueron más bajos, hecho atribuible a los compuestos de la materia orgánica que tienden a oscurecer el suelo absorbiendo la luz infrarroja. Los resultados demuestran que la espectroscopia de reflectancia infrarroja MIR permite procesar una gran cantidad de muestras, donde se obtiene información sobre varios parámetros en un solo espectro. El carbono orgánico fue el atributo con la mejor predicción. De igual manera, los modelos de semivariograma, como los mapas de contorno, obtenidos a partir de los modelos con datos espectrales, mostraron alta similitud con los obtenidos a partir de las mediciones hechas en laboratorio, para aquellas propiedades, donde los modelos espectrales fueron representativos. &nbsp

Crecimiento del fruto de peral bajo el sistema de riego por goteo con una y dos líneas

El objetivo del presente estudio fue evaluar el crecimiento del fruto de peral analizando la dinámica de acumulación de materia seca en correlación con los índices de cultivo, bajo las condiciones climáticas de Sesquilé (Cundinamarca, Colombia). El estudio se basó en la aplicación de dos tratamientos, el primero consistió en una línea de goteo por hilera de plantas con seis emisores de 8 L h-1 y el segundo, con dos líneas de goteo por hilera de plantas con tres emisores de 8 L h-1 cada una. Los principales cambios en las características fisicoquímicas fueron evaluados a partir de la cuarta semana después de la floración y con base en las tasas de aumento de peso y de crecimiento relativo se determinaron las fases de desarrollo. El fruto alcanzó el tamaño final en la semana 15 después de la floración, y se obtuvo la madurez de consumo entre las semanas 16 y 20, con color del epicarpio café amarillento. El crecimiento del fruto siguió una curva sigmoide ajustada a una ecuación logística de cuatro parámetros. Los resultados obtenidos de las variables hídricas del suelo permitieron programar el riego y garantizar el suministro de agua adecuado en el periodo de déficit hídrico con una diferencia mínima no significativa en el crecimiento del fruto, se observó que con el uso de una línea de riego, se obtiene un rendimiento similar con un menor costo de equipos. Palabras clave adicionales: calidad, índice de madurez, materia seca, riego por goteo, Pyrus communis L

Spatial variability of infiltration and its relationship to some physical properties

Water infiltration into soil is one of the basic factors for estimating irrigation intensity according to the plants’ requirements; this is aimed at avoiding problems of surface run-off and degradation. The purpose of the present investigation was to determine the spatial variation of infiltration and its relationship to some physical properties of soil by means of geostatistical techniques in Typic Plinthaquult soils having average texture and flat relief. A 113 point mesh was designed, having a regular distance of 10 m between points, samples being taken from 0 to 0.20 meters depth. Sand, silt and clay content, bulk density, macroporosity, microporosity and total porosity were determined. Infiltration tests were carried out in the field by means of a 15 cm diameter ring. Descriptive statistics and geostatistics were used for analysing the data. Infiltration, silt and microporosity data did not fit a normal distribution curve. Infiltration had high variability, having an average 36.03 mm h-1. Total porosity was 56.73%, this being the only property that did not show spatial dependency. The smallest ranges were observed for bulk density, macroporosity and microporosity, having values of less than 40 m. The smallest degrees of spatial dependence were observed for infiltration, silt and clay, evidence also being shown of the influence of silt and clay on infiltration rate. Contour maps were constructed; fitting them to the semivariogram models, together with studying the correlations, led to establishing re- lationships between the properties.La infiltración del agua en el suelo es uno de los factores básicos para estimar la intensidad de riego de acuerdo a los re- querimientos de las plantas, para evitar problemas de escorrentía superficial y de degradación. El objetivo del presente trabajo fue el de determinar la variabilidad espacial de la in- filtración y su relación con algunas propiedades físicas del suelo, mediante técnicas geoestadísticas, en un Typic Plinthaquults de textura media y relieve plano. Se diseñó una malla de 113 puntos, con distancia regular entre puntos de 10 m, tomando muestras entre 0-0,20 m de profundidad. Se determinaron contenidos de arena, limo y arcilla, densidad aparente, macroporosidad, microporosidad y porosidad total. La infiltración fue realizada en campo mediante anillo de 15 cm de diámetro. Los datos se analizaron por medio de estadística descriptiva y geoestadística. La infiltración, el limo y la microporosidad no se aproximaron a la distribución normal. La infiltración presentó alta variabilidad, con una media de 36,03 mm h-1. La porosidad total fue de 56,73%, siendo la única propiedad que no presentó dependencia espacial. Lo menores rangos se observaron para la densidad aparente, macroporosidad y microporosidad, con valores inferiores a 40 m. Los menores grados de dependencia espacial fueron apreciados en la infiltración, limo y arcilla, evidenciándose también la influencia del limo y la arcilla en la tasa de infiltración. Los mapas de contorno elaborados, cuando éstos se ajustan a modelos de semivariogramas, junto al estudio de las correlaciones, permite establecer relaciones entre las propiedades

Evaluation of corn production parameters and their spatial relationship with chemical attributes of the soil

The characterization of the soil spatial variability allows a better understanding of the relationships between the soil attributes and the environment. The objective of the study was to evaluate the spatial variability of corn production parameters and their relationship with soil chemical attributes. The study was carried out in the municipality of Miranda do Norte (MA, Brazil) in a Typic Plinthaquults. A mesh of 113 points was designed, taking samples at regular distances of 10 m, determining pH, organic material, P, K, Ca, Mg, and exchangeable acidity. The corn production parameters were ear weight, weight of 100 grains, and yield. The results were analyzed by means of descriptive statistics and geostatistical techniques. The pH and the weight of 100 grains were the only attributes with low variability. The sum of the bases did not show spatial dependence. The corn yield and the ear weight showed similar high correlation and spatial dependence. The production parameters showed a significant influence of the soil chemical attributes, principally those that define the acidity and the cations presence. The contour maps allowed the identification of the soil spatial attributes and their relationship to corn yield

Soil penetration resistance analysis by multivariate and geostatistical methods

The penetration resistance (PR) is a soil attribute that allows identifies areas with restrictions due to compaction, which results in mechanical impedance for root growth and reduced crop yield. The aim of this study was to characterize the PR of an agricultural soil by geostatistical and multivariate analysis. Sampling was done randomly in 90 points up to 0.60 m depth. It was determined spatial distribution models of PR, and defined areas with mechanical impedance for roots growth. The PR showed a random distribution to 0.55 and 0.60 m depth. PR in other depths analyzed showed spatial dependence, with adjustments to exponential and spherical models. The cluster analysis that considered sampling points allowed establishing areas with compaction problem identified in the maps by kriging interpolation. The analysis with main components identified three soil layers, where the middle layer showed the highest values of PR.La resistencia a la penetración (RP) es un atributo del suelo que permite identificar zonas con restricciones debido a la compactación, que se traduce en impedancia mecánica para el desarrollo de las raíces y en una menor productividad de los cultivos. El objetivo del presente trabajo fue caracterizar la RP de un suelo agrícola, mediante análisis geoestadístico y multivariado. El muestreo se realizó de manera aleatoria en 90 puntos, hasta una profundidad de 0,60 m. Se determinaron los modelos de distribución espacial de la RP y se delimitaron áreas con problemas de impedancia mecánica de las raíces. La RP presentó distribución aleatoria a 0,55 y 0,60 m de profundidad. La RP en las otras profundidades analizadas mostraron dependencia espacial, con ajustes a modelos exponenciales y esféricos. El análisis jerárquico que consideró puntos de muestreo, permitió establecer zonas con problemas de compactación, identificadas en los mapas obtenidos mediante interpolación por kriging. El análisis de componentes principales permitió identificar tres capas de suelo, donde la capa intermedia fue la que presentó los mayores valores de RP

Clonal chromosomal mosaicism and loss of chromosome Y in elderly men increase vulnerability for SARS-CoV-2

The pandemic caused by severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2, COVID-19) had an estimated overall case fatality ratio of 1.38% (pre-vaccination), being 53% higher in males and increasing exponentially with age. Among 9578 individuals diagnosed with COVID-19 in the SCOURGE study, we found 133 cases (1.42%) with detectable clonal mosaicism for chromosome alterations (mCA) and 226 males (5.08%) with acquired loss of chromosome Y (LOY). Individuals with clonal mosaic events (mCA and/or LOY) showed a 54% increase in the risk of COVID-19 lethality. LOY is associated with transcriptomic biomarkers of immune dysfunction, pro-coagulation activity and cardiovascular risk. Interferon-induced genes involved in the initial immune response to SARS-CoV-2 are also down-regulated in LOY. Thus, mCA and LOY underlie at least part of the sex-biased severity and mortality of COVID-19 in aging patients. Given its potential therapeutic and prognostic relevance, evaluation of clonal mosaicism should be implemented as biomarker of COVID-19 severity in elderly people. Among 9578 individuals diagnosed with COVID-19 in the SCOURGE study, individuals with clonal mosaic events (clonal mosaicism for chromosome alterations and/or loss of chromosome Y) showed an increased risk of COVID-19 lethality

Reducing the environmental impact of surgery on a global scale: systematic review and co-prioritization with healthcare workers in 132 countries

Abstract Background Healthcare cannot achieve net-zero carbon without addressing operating theatres. The aim of this study was to prioritize feasible interventions to reduce the environmental impact of operating theatres. Methods This study adopted a four-phase Delphi consensus co-prioritization methodology. In phase 1, a systematic review of published interventions and global consultation of perioperative healthcare professionals were used to longlist interventions. In phase 2, iterative thematic analysis consolidated comparable interventions into a shortlist. In phase 3, the shortlist was co-prioritized based on patient and clinician views on acceptability, feasibility, and safety. In phase 4, ranked lists of interventions were presented by their relevance to high-income countries and low–middle-income countries. Results In phase 1, 43 interventions were identified, which had low uptake in practice according to 3042 professionals globally. In phase 2, a shortlist of 15 intervention domains was generated. In phase 3, interventions were deemed acceptable for more than 90 per cent of patients except for reducing general anaesthesia (84 per cent) and re-sterilization of ‘single-use’ consumables (86 per cent). In phase 4, the top three shortlisted interventions for high-income countries were: introducing recycling; reducing use of anaesthetic gases; and appropriate clinical waste processing. In phase 4, the top three shortlisted interventions for low–middle-income countries were: introducing reusable surgical devices; reducing use of consumables; and reducing the use of general anaesthesia. Conclusion This is a step toward environmentally sustainable operating environments with actionable interventions applicable to both high– and low–middle–income countries

Análisis multivariado de propiedades químicas en Oxisoles con diferentes niveles de intervención agrícola Multivariate analysis of chemical properties in Oxisols with different levels of intervention agricultural

La intervención humana en la producción agrícola influye directamente en la calidad del suelo, promoviendo alteraciones en las propiedades físicas y químicas, mediante el uso de fertilizantes, correctivos y prácticas de labranza. El objetivo del presente trabajo fue evaluar los cambios en las propiedades químicas de dos Oxisoles (Typic Hapludox y Typic Haplustox), con diferentes niveles de intervención (cultivos de pasto Brachiaria y rotaciones de maíz y soya), en el municipio de Puerto López (Meta-Colombia). Las muestras fueron tomadas en 42 puntos, distanciados 25 m perpendicularmente, entre 0 y 0.10 m y 0.10 y 0.20 m de profundidad, para un total de 168 muestras en los dos lotes. Los datos fueron analizados mediante análisis de varianza y técnicas de análisis multivariado, a través de componentes principales y agrupamiento jerárquico. Las propiedades estudiadas fueron carbono orgánico, pH, acidez intercambiable, aluminio intercambiable, P, Ca, Mg, P, Na, capacidad de intercambio catiónica efectiva (CICE), suma de bases y saturación de bases. La intervención agrícola se ve reflejada principalmente en la capa superficial del suelo, donde se presentaron los mayores valores de CO, Ca, Mg, K, P, SB y CICE, debido a la presencia de residuos de cosecha, así como a la aplicación de fertilizantes y correctivos.Human intervention in agricultural production affects directly soil quality by promoting changes in physical and chemical properties through the use of fertilizers, correctives and tillage practices (Brachiria and corn- soybean). The aim of this study was to evaluate changes in the chemical properties of two Oxisols (Typic Hapludox y Typic Haplustox) with different intervention levels, in the municipality of Puerto Lopez (Meta-Colombia). Samples were taken at 42 points, spaced 25 m perpendicularly between 0-0, 10 my 0.10 and 0.20 m of deep, for a total of 168 samples in both fields. The data were analyzed by analysis of variance and multivariate analysis techniques, including principal component and cluster analysis. The properties studied were organic carbon, pH, exchangeable acidity, exchangeable aluminum, P, Ca, Mg, P, Na, effective cationic exchange capacity, sum of bases and base saturation. The agricultural intervention was reflected mainly in the topsoil, where the highest values of CO, Ca, Mg, K, P, SB, and ICC were found, probably due to the effect of crop residues, fertilizing and amendment applications