Análisis de nitrógeno total en suelos tropicales por espectroscopía de infrarojo cercano (NIRS) y quimiometría

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El nitrógeno (N) es uno de los elementos más importantes para la nutrición de las plantas, por lo cual es necesario tener métodos rápidos y confiables para determinar N en el suelo. El objetivo del presente estudio fue predecir la concentración de nitrógeno total (Nt) en suelos de una región tropical de México mediante espectroscopia de infrarrojo cercano (NIRS), en muestras dentro de una bolsa de polietileno y sin ésta. La ventaja de usar NIRS reside en la gran selectividad de la técnica para cuantificar un elemento químico en una mezcla compleja sin trabajo previo de separación. Además permite evaluar la cantidad de Nt en pocos minutos en muestras de diferentes suelos. En el trópico húmedo de Tabasco, México, se seleccionaron 156 muestras de suelo con características químicas contrastantes. Las muestras se secaron, molieron y tamizaron a través de una malla de 0.5 mm y se determinó la concentración de Nt por el método de Kjeldahl. Las muestras se envasaron en bolsa de polietileno y se midió el Nt en un espectrofotómetro NIRS modelo FOSS 5000 (NIR systems). Las muestras se analizaron con y sin bolsa en un intervalo de 1100 a 2000 nm, para obtener los modelos que permitan evaluar la cantidad de Nt en el suelo. Los modelos generados con y sin una bolsa se compararon para saber si la interferencia de la bolsa puede corregirse en los modelos matemáticos y realizar las mediciones más fácilmente. Los modelos generados para el análisis con y sin la bolsa explican 92 y 89 % de la variación. Con base en esta información se puede concluir que la determinación de Nt con bolsa es confiable y más rápida y sencilla que en el suelo sin bolsa, ya que se elimina la limpieza del módulo de lectura de la fibra óptica entre una y otra muestra. spa

Nitrogen (N) is one of the most important elements for plant nutrition; therefore, it is necessary to obtain quick and reliable methods for determining N in soil. The objective of the present study was predicting total nitrogen (Nt) concentration in soils of a Mexican tropical region by means of near-infrared spectroscopy (NIRS) in samples within a plastic bag or without one. The advantage of using NIRS lies in the great selectivity of the technique, which makes it possible to quantify a chemical element in a complex mixture without previous work of separation; besides, it allows evaluating Nt amount in few minutes in different soil samples. In the humid tropic of Tabasco, Mexico, 156 soil samples with contrasting chemical characteristics were selected. The samples were dried, ground, and sieved through a 0.5 mm mesh screen, and the Nt concentration was determined by Kjeldahl method. The samples were packed in a plastic bag and Nt was measured in a NIRS spectrophotometer, model FOSS 5000 (NIR systems). The samples were analyzed with and without bag at a level of 1100 to 2000 nm in order to obtain the models which allow assessing Nt amount in soil. The models generated with and without bag were compared in order to recognize whether the interference of the bag can be corrected with the mathematical models and measurements could be made more easily. The models generated for analysis with and without bag explain 92 and 89 % of the variation. Based on this information, it can be concluded that Nt determination with bag is reliable, more rapid, and easier than that in soil without bag, since we can eliminate cleaning the optical fiber of the reading module between one and the next sample. eng

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