La copa de muestra se coloca en el espectrómetro para la medición de espectroscopía de infrarrojo cercano visible. La medición toma aproximadamente un minuto y el espectro se visualiza en la pantalla de la computadora para un control de calidad inmediato. Crédito:Maria Knadel
Los agricultores y jardineros saben que la textura de su suelo puede marcar una gran diferencia en su éxito. Diferentes plantas tienen diferentes necesidades de agua, nutrientes, y aire. Cuando crecen en un suelo que tiene la textura adecuada, es más fácil suministrar la cantidad adecuada de agua, fertilizante, o pesticida a las plantas. Entonces crecen mejor.
Las formas tradicionales de analizar la textura del suelo son lentas. Investigadores daneses han mostrado un nuevo método de alta tecnología que es rápido, económico, y portátil. Esta técnica podría facilitar la comprensión de la textura del suelo de un área en particular, o incluso de grandes áreas en todo el mundo.
La textura del suelo es una de las propiedades del suelo más básicas que podemos medir. El suelo está formado por una combinación de piezas muy pequeñas, o partículas, de minerales. También puede contener partículas de materia orgánica de plantas y animales. Las partículas minerales se agrupan en tres categorías según su tamaño:
Las partículas más pequeñas se clasifican como arcilla. Estas partículas microscópicamente diminutas parecen un polvo fino. Tienen una superficie reactiva que puede retener agua, nutrientes, y sales. Las partículas del siguiente grupo, llamado limo, no son tan pequeños. Todavía parecen polvo, pero no son tan reactivos como la arcilla. Las partículas más grandes son arena. Puede ver partículas de arena individuales a simple vista. La arena no tiene superficie reactiva, por lo que no absorbe agua ni nutrientes.
¿Cuánto de la tierra es arcilla? limo, y la arena define la textura del suelo. La textura determina qué tan suelta o densamente está compactada la tierra. También afecta la rapidez con que se drenará el agua del suelo después de que llueva. Algunos cultivos pueden preferir un suelo compuesto principalmente de arena. Algunos cultivos pueden preferir un mayor contenido de arcilla.
Preparación de muestra de suelo para medición por espectroscopia de infrarrojo cercano visible. Se vierte una muestra de suelo secada al aire y tamizada de 2 mm en una taza de muestra giratoria con ventana de cuarzo transparente. Crédito:Maria Knadel
El grupo de investigación incluyó a científicos especializados en diferentes áreas de la ciencia del suelo. La física y la geología del suelo tienen diferentes formas de definir los tamaños límite para las fracciones de arcilla y limo, es decir, qué rangos de tamaño de partículas se consideran arcilla o limo. "Esto puede generar confusión cuando esas ciencias intentan trabajar juntas, ", dijo la científica del suelo Cecilie Hermansen de la Universidad de Aarhus. Así que los investigadores encontraron una manera de superar este problema. Intentaron usar una tecnología que ya se estaba utilizando para estudiar otras propiedades del suelo.
Espectroscopía de reflectancia difusa visible del infrarrojo cercano (vis-NIRS, para abreviar) es una forma de medir la actividad en el rango visible y un poco más allá. Los sensores vis-NIRS pueden revelar diferencias en el tamaño de las partículas debido a la forma en que dispersan la luz. El equipo de investigación descubrió que vis-NIRS puede proporcionar mediciones detalladas de la textura del suelo que no dependen de las definiciones que usan los diferentes científicos para describir la arcilla. limo, y arena.
Volvamos a cómo esto puede ayudar a un agricultor o jardinero. Las cantidades relativas de arcilla, limo, y la arena en el suelo puede variar mucho en una sola parcela de tierra. Con sensores portátiles vis-NIRS, Hermansen dijo:se pueden tomar y analizar múltiples muestras de suelo rápidamente, justo en el campo. "Un administrador de jardines puede querer cultivar una amplia variedad de especies de plantas en un parque público, ", señaló." Un mapa que ilustra los diferentes tipos de suelo puede ayudar al jardinero a elegir las mejores especies de plantas para diferentes lugares del parque ".
La escala de esta tecnología sigue creciendo. Un día, Los sensores aéreos y espaciales pueden generar datos para mapear propiedades detalladas del suelo, incluida la textura del suelo, a traves del globo.
Hermansen colaboró con un equipo de científicos de la Universidad de Aarhus y la Universidad de Aalborg. Su trabajo se publica en el Revista de la Sociedad de Ciencias del Suelo de América .