Uso de la reflectancia difusa -NIR en la determinación de características físicas y químicas de un Oxisol. Carimagüa -Meta

Abstract

La caracterización de las propiedades del suelo mediante análisis de laboratorio es parte esencial en el diagnóstico del potencial de uso de las tierras y de su fertilidad. Los análisis físicos y químicos tradicionales son costosos y demorados, lo que dificulta la adopción de tecnologías de gestión de cultivos, como la agricultura de precisión. El objetivo del presente trabajo fue determinar las propiedades físicas y químicas de un Typic Hapludox usando espectroscopia de reflectancia difusa NIR y métodos convencionales. Mediante un sistema de red rígida se recolectaron 1240 muestras en los horizontes A y B, para determinar los contenidos de carbono total (CT), nitrógeno total (NT), pH, acidez intercambiable (Ac.I), aluminio intercambiable (Al.I), capacidad de intercambio catiónica (CIC), P, Ca, Mg, K, Na, Cu, Fe, Mn, Zn, arena, limo y arcilla. También se obtuvieron las respuestas espectrales NIR de cada muestra y se elaboraron modelos mediante regresión por mínimos cuadrados parciales, con diferente número de muestras. El uso de las espectroscopía de reflectancia difusa y de técnicas estadísticas permitieron la cuantificación de diez de las propiedades analizadas (CT, NT, Cu, Fe, Arcilla, Mn, Ac.I, Al.I, K, CIC,). Para CT, Cu y Fe, es posible obtener modelos de predicción adecuados con bajo número de muestras (menos de 150) del total, RPD mayores de 2.0, R2 mayores de 0.80 y RMSE bajos. Los resultados obtenidos a partir de los modelos NIR pudieron integrarse directamente en las evaluaciones geoestadísticas, obteniendo mapas digitales y espectro-digitales similares para aquellas propiedades con modelos representativos. El uso de las técnicas pedométricas, ha mostrado resultados promisorios para estos suelos y se constituye en una base para el desarrollo de esta área de investigación de la ciencia del suelo en Colombia.Abstract. The characterization of soil properties using laboratory tests is a fundamental part in the diagnosis of potential land use and fertility. The traditional physical and chemical analyzes are expensive and time consuming, hampering the adoption of crop management technologies, such as precision agriculture. The aim of this study was to determine the physical and chemical properties of a Typic Hapludox using NIR diffuse reflectance spectroscopy and conventional methods. Using a rigid grid system, 1240 samples were collected in the A and B horizons soils, to determine the contents of total carbon (CT), total nitrogen (NT), pH, exchangeable acidity (Ac.I), exchangeable aluminum (Al.I ) cation exchange capacity (CEC), P, Ca, Mg, K, Na, Cu, Fe, Mn, Zn, sand, silt and clay. Also obtained NIR spectral signatures of each sample and models were developed by partial least squares regression, with different set size samples. The use of diffuse reflectance spectroscopy and statistical methods allowed the quantification of ten analyzed properties (CT, NT, Cu, Fe, Clay, Mn, Ac.I, Al.I, K, CEC). For CT, Cu and Fe, it was possible to obtain adequate prediction models with low calibration set size (less than 150) of the total, RPD greater than 2.0, R2 greater than 0.80 and lower RMSE. The results obtained from NIR models could be directly integrated into geostatistical evaluations, obtaining similar digital and spectrum digital maps, to those properties with representative models. The use of pedometrics methods has shown promising results for these soils and constitutes a basis for the development of this soil science research area in Colombia.Doctorad