Spektroszkópiai módszerek alkalmazása a talaj tápanyagtartalmának meghatározására: szakirodalmi feldolgozás

Vona, Viktória and Kalocsai, Renátó and Tóth, Endre Andor and Giczi, Zsolt and Kovács, Attila József (2019) Spektroszkópiai módszerek alkalmazása a talaj tápanyagtartalmának meghatározására: szakirodalmi feldolgozás. ACTA AGRONOMICA ÓVÁRIENSIS, 60 (1). pp. 140-164. ISSN 1416-647X

Preview

Text 60_1_2019.pdf - Published Version Download (696kB) | Preview

Abstract

A talajok tápanyagtartalmának meghatározása jelenleg hagyományos laboratóriumi vizsgálati módszerekkel történik, amelyek számos hátránya (pl. idő- és anyagszükséglet, magas költségek) miatt az elmúlt évtizedben megnőtt az igény új mérési módszerek és technológiák kidolgozására. A spektroszkópiai módszerek kemometriai módszerrel történő kombinálása ígéretes alternatíva a hagyományos laboratóriumi módszer helyettesítésére, vagy kiegészítésére. Ezek a technikák alig, vagy egyáltalán nem igényelnek vegyi anyagokat és éppen ezért képesek gyors, megfizethető megoldást kínálni, továbbá akár terepi körülmények között is alkalmazhatók. Egyik fő területük a reflektancia spektroszkópia, amely talajvizsgálatban történő alkalmazásának egyik legnagyobb kihívása a módszer kalibrálása és validálása. Ennek során alapvető feladat a referencia (kalibrációs) talajminták összegyűjtése és olyan megbízható kalibrációs modellek megalkotása, amelyek összevetik a talajok spektrumait azok laboratóriumi eredményeivel. A spektroszkópiai módszerek sikerességének kulcsa a megfelelő kemometriai modellek kidolgozása. Jelen irodalmi áttekintés célja összefoglalni és azonosítani azokat a szabályokat, amelyek alapján kiderülhet, hogy mely kísérleti paraméterek befolyásolják a kemometriai modellek teljesítményét (pontosságát). Ezen belül jelen cikkben elsősorban a növényi tápanyagok talajból történő felvehetőségének becslését vizsgáljuk azok infravörös spektrumának meghatározása alapján. Az utóbbi két-három évtizedben több száz tanulmány született, amelyben az infravörös spektroszkópia talajvizsgálatokban történő alkalmazhatóságát vizsgálták. A legfontosabb alapvető vizsgálatok nagy részét Ben-Dor és Banin (1995), Viscarra Rossel és McBratney (1998), Shepherd és Walsh (2002), valamint Mouazen et al. (2007) végezték el. Soriano-Disla et al. (2014) a talajok infravörös spektroszkópiás módszerrel mért tulajdonságait értékelő kísérleteket foglalták össze kéziratukban, amely jelenleg a legátfogóbb tanulmánynak tekinthető a témában. Az infravörös spektroszkópiai módszerek elméletéről és gyakorlati alkalmazási lehetőségeiről számos nemzetközi tanulmány született, ezért jelen irodalmi áttekintésben azt vizsgáljuk, hogy mely tényezők befolyásolják a kemometriai modellek (a reflektancia spektroszkópia eszközei eés matematikai-statisztikai módszerek együttes alkalmazása) teljesítményét, hiszen a reflektancia spektroszkópia talajvizsgálatban történő alkalmazásának a legnagyobb kihívása, hogy megfelelő modelleket állítsunk fel. Az elérhető tanulmányok közül azokat az összehasonlító tanulmányokat választottuk ki, amelyek esetében a kísérleti paramétereket két vagy annál több kombinációban vizsgálták ugyanazon az adatsoron, illetve ahol azonos kísérleti paramétereket vizsgáltak különböző adatsorokon. Ezekből az egyedi tanulmányokból olyan általános trendeket, szabályokat próbáltunk azonosítani, amiből kiderül, hogy a kísérleti paraméterek milyen módon befolyásolják a kemometriai modellek előrejelző képességét.

Actions (login required)

Edit Item