ใช้ประโยชน์จากไลบรารีสเปกตรัมดินขนาดใหญ่สำหรับการทำนายสภาพสนามแบบเซ็นเซอร์/ไม่รู้จักคุณสมบัติของดินที่มีความสำคัญทางเกษตรหลายประการ

บทคัดย่อ:

แรงกดดันทั่วโลกเพื่อปรับปรุงการกักเก็บคาร์บอนอินทรีย์ในดินและสุขภาพของดินโดยทั่วไปในหมู่ดินทางการเกษตรของโลกกำลังสร้างความต้องการการปฏิบัติที่ดีขึ้นเพื่อผลักดันการเปลี่ยนแปลงเชิงบวกและยั่งยืนในทุนธรรมชาติของดินโปรแกรมจูงใจที่มีวัตถุประสงค์เพื่อส่งเสริมสิ่งนี้จะต้องได้รับการแจ้งโดยการสังเกตสถานะของดินที่แม่นยำทั้งในเวลาและเชิงพื้นที่การอนุมานสเปกตรัมของดินเป็นวิธีการที่มีประโยชน์ในการจับสถานะของดินอย่างคุ้มค่า แต่ราคาของเซ็นเซอร์เกรดห้องปฏิบัติการมาตรฐานที่มองเห็นและเซ็นเซอร์ใกล้อินฟราเรด (Vis-NIR) สามารถจำกัดการใช้งานได้นอกจากนี้การได้มาซึ่งสเปกตรัมโดยเซ็นเซอร์เกรดห้องปฏิบัติการเหล่านี้จะดำเนินการเป็นหลักในสภาพอากาศแห้งและพื้นดิน ซึ่งเพิ่มความล่าช้าในการดึงข้อมูลเมื่อเร็ว ๆ นี้ สเปกโตรมิเตอร์ใกล้อินฟราเฟรด (NIR) ขนาดเล็กแบบพกพาที่มีต้นทุนต่ำมีให้บริการและแสดงให้เห็นว่าเป็นทางเลือกที่ใช้งานได้สำหรับการวัดคุณสมบัติของดินที่มีความสำคัญทางเกษตรหลายประการ ซึ่งมีความสำคัญต่อการบำรุงรักษาสุขภาพของดิน รวมถึงคาร์บอนอินทรีย์ในดิน (SOC) และความสามารถในการแลกเปลี่ยนไอออนบวก (CEC)อย่างไรก็ตาม การใช้สเปกโตรมิเตอร์ใหม่ไปยังสถานที่ใหม่ต้องมีการสร้างไลบรารีสเปกตรัมใหม่ ซึ่งเป็นกระบวนการที่มีราคาแพงและใช้แรงงานที่ต้องใช้การวิเคราะห์ดินและการรวบรวมข้อมูลสเปกตรัมจำนวนมากดังนั้นไลบรารีสเปกตรัม Vis-NIR เกรดห้องปฏิบัติการที่มีอยู่จึงนำเสนอทรัพยากรคุณภาพสูงและความละเอียดสูงเพื่อใช้ประโยชน์งานนี้แสดงให้เห็นว่าทรัพยากรไลบรารีสเปกตรัมที่มีอยู่สามารถเข้าถึงได้อย่างไรด้วยสเปกโตรมิเตอร์ NIR ขนาดเล็กแบบพกพาที่ถูกกว่าพร้อมการกรองสเปกตรัมที่เหมาะสม และเมทริกซ์การแปลงที่เหมาะสมนอกจากนี้ งานแสดงให้เห็นว่าด้วยการแก้ไขอิทธิพลของความแตกต่างของสเปกตรัมระหว่างดินที่สแกนในสภาพสนามและดินที่เตรียมไว้สำหรับการวิเคราะห์ในห้องปฏิบัติการ สามารถเปิดใช้งานการอนุมานสเปกตรัมได้มากขึ้นเป็นเครื่องมือในการประเมินสถานะของดินได้งานนี้ยังแสดงให้เห็นว่าห้องสมุดสเปกตรัมเกรดห้องปฏิบัติการขนาดใหญ่ที่มีอยู่ เช่น ห้องสมุดสเปกตรัมดิน Vis-NIR แห่งชาติออสเตรเลีย CSIRO สามารถสอบถามและใช้การเรียนรู้ตามหน่วยความจำหรือวิธีการที่คล้ายคลึงกัน เช่น RS-Local และอาจระบุตัวอย่างที่เหมาะสมที่สุดเพื่อใช้ในการทำนายคุณสมบัติของดินงานนี้สร้างจากกรอบการทำงานที่มีอยู่สำหรับการใช้การอนุมานสเปกตรัมของดินสำหรับการตรวจสอบสถานะของดิน การกำหนดวิธีการกำหนดเครดิตคาร์บอนอินทรีย์ของดินของออสเตรเลีย 2021มีการแสดงให้เห็นวิธีการสำหรับการทำนายคุณสมบัติของดินที่สำคัญทางเกษตรศาสตร์เก้าประการ SOC pH ในน้ำ pH ใน CaCl2 การนำไฟฟ้า CEC และ Ca, K, Mg และ Na ที่แลกเปลี่ยนได้สำหรับ SOC มีการสร้างแบบจำลองที่ใช้ตัวอย่างท้องถิ่นเพียง 20 ตัวอย่างในงานนี้โดยมีค่าสัมประสิทธิ์สหสัมพันธ์ความสอดคล้องของ Lin (LCCC) ที่ 0.72 ซึ่งเกินทั้งข้อกำหนดขั้นต่ำภายใต้วิธีการกำหนดเครดิตคาร์บอน (LCCC 0.6) และแบบจำลองเฉพาะในท้องถิ่น 50 ตัวอย่าง (LCCC 0.61)ตัวอย่างนี้แสดงให้เห็นว่าการประหยัดต้นทุนที่มีศักยภาพเพิ่มเติมอย่างมีนัยสำคัญในการวิเคราะห์ในห้องปฏิบัติการในโครงการตรวจสอบดินสามารถทำได้โดยการใช้ประโยชน์จากทรัพยากรห้องสมุดสเปกตรัมขนาดใหญ่แบบคัดเลือก