Mid-infrared spectroscopy for the estimation of some soil properties

Espectroscopia de infrarrojo medio para la estimación de algunas propiedades del suelo

Techniques such as mid-infrared (MIR) spectroscopy can be used to identify the classes and properties of soils with high precision. In the present study, 312 soil samples of different orders, which were representative of Colombian agricultural zones, were studied, including Inceptisols and Vertisols of the Sinú valley (Córdoba), Andisols of the Eastern Andes Mountain range (Cundinamarca), and Oxisols of the Eastern plains of Colombia (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 led to the observation that the greatest number of properties are reflected in the spectral region between 400 and 850 cm-1. In the analysis through infrared MIR spectroscopy, the spectrum for the three soils were manifested in similar spectral regions, but with different levels of reflectance, mainly due to the content of MO. In the descriptive analysis, the observed values showed a behavior similar to the values predicted with the models for those properties with representative spectral models. The majority of the properties did not show a normal distribution and the coefficients of variation were very high.

Técnicas como la espectroscopia en el infrarrojo medio (MIR) pueden ser utilizadas para identificar las clases y propiedades de suelos con gran precisión. En el presente estudio se analizaron 312 muestras de suelos de diferentes órdenes, representativos de zonas agrícolas de Colombia, entre los que se encuentran Inceptisoles y Vertisoles del valle del Sinú (Córdoba), Andisoles de la cordillera oriental (Cundinamarca) y Oxisoles de la altillanura Colombiana (Meta), con el objetivo de evaluar la capacidad de la espectroscopía de infrarrojo medio para la estimación de propiedades del suelos como carbono orgánico, Ca, Mg, Na, K, P, Al y pH. Los resultados obtenidos en el análisis de las curvas, permiten observar que el mayor número de atributos están reflejados en la región espectral comprendida entre 400 y 850 cm-1. En el análisis obtenido por medio de la espectroscopia MIR, las tres clases de suelos presentaron regiones similares del espectro, pero con diferentes niveles de reflectancia, debido principalmente a los contenidos de MO. En el análisis descriptivo, los valores observados presentaron un comportamiento similar a los valores predichos a partir de los modelos, para aquellas propiedades con modelos espectrales representativos. La mayoría de las propiedades no presentaron una distribución normal y los coeficientes de variación fueron muy altos.