La disponibilità di mappe accurate delle principali proprietà del suolo può migliorare in maniera significativa la qualità e la quantità di informazioni disponibili per la gestione del territorio. In questo senso, c'è una domanda crescente di metodi che consentano la rapida costituzione di basi di dati di proprietà del suolo da utilizzare nel monitoraggio ambientale, nella valutazione della qualità dei suoli, nell'agricoltura di precisione e nella selvicoltura. Negli ultimi decenni, la spettrometria nel range compreso tra il visibile e l'infrarosso vicino (Vis-NIR, 380 - 2500 nm) si è sviluppata per divenire un metodo analitico rapido e robusto per la determinazione delle più comuni proprietà del suolo. Il principale obiettivo di questo lavoro è valutare le potenzialità della spettrometria Vis-NIR per la determinazione della tessitura del suolo. La ricerca è stata svolta in un'area forestale di circa 33 ettari ubicata all'interno della Riserva Naturale Biogenetica Marchesale (Mongiana, VV) nell'ambito del progetto LIFE+ ManFor C.BD. "Managing forests for multiple purposes: carbon, biodiversity and socio-economic wellbeing". All'interno dell'area di studio sono stati prelevati 235 campioni superficiali di suolo, distribuiti in modo da rappresentare il più possibile la variabilità dei fattori pedogenetici. I campioni di suolo, dopo essere stati essiccati in stufa a 40°C per 48 ore e setacciati a 2 mm, sono stati separati in due frazioni: una analizzata per la determinazione della tessitura con il metodo dell'idrometro, mentre l'altra per la scansione e l'acquisizione degli spettri di riflettanza utilizzando uno spettroradiometro ASD FieldSpec IV. Gli spettri di riflettanza (R) sono stati trasformati in assorbanza (log(1/R) e dopo averli suddivisi in un set di calibrazione e in uno di validazione, sono stati analizzati attraverso la regressione PLS (Partial Least Squares Regression) che ha consentito di estrarre le informazioni contenute begli spettri e di correlarle con le tre frazioni granulometriche (sabbia, limo e argilla). I risultati ottenuti sono stati valutati attraverso i valori dei coefficienti di determinazione (R2) e del rapporto tra la deviazione standard del set di validazione e la radice quadrata dell'errore quadratico medio (RPD). I risultati sono stati soddisfacenti ed hanno dimostrato che tale metodologia può essere utilizzata come valido ed efficace strumento per determinare il contenuto di sabbia, limo e argilla dei suoli. Infine, attraverso un approccio geostatistico sono state prodotte le mappe delle tre frazioni granulometriche.
Potenzialità della spettrometria vis-NIR per la determinazione della tessitura dei suoli: un caso studio in un area forestale della Calabria meridionale
Massimo Conforti;Gabriele Buttafuoco;Tommaso Caloiero;Raffaele Froio;Ilaria Guagliardi;Giorgio Matteucci;Nicola Ricca
2013
Abstract
La disponibilità di mappe accurate delle principali proprietà del suolo può migliorare in maniera significativa la qualità e la quantità di informazioni disponibili per la gestione del territorio. In questo senso, c'è una domanda crescente di metodi che consentano la rapida costituzione di basi di dati di proprietà del suolo da utilizzare nel monitoraggio ambientale, nella valutazione della qualità dei suoli, nell'agricoltura di precisione e nella selvicoltura. Negli ultimi decenni, la spettrometria nel range compreso tra il visibile e l'infrarosso vicino (Vis-NIR, 380 - 2500 nm) si è sviluppata per divenire un metodo analitico rapido e robusto per la determinazione delle più comuni proprietà del suolo. Il principale obiettivo di questo lavoro è valutare le potenzialità della spettrometria Vis-NIR per la determinazione della tessitura del suolo. La ricerca è stata svolta in un'area forestale di circa 33 ettari ubicata all'interno della Riserva Naturale Biogenetica Marchesale (Mongiana, VV) nell'ambito del progetto LIFE+ ManFor C.BD. "Managing forests for multiple purposes: carbon, biodiversity and socio-economic wellbeing". All'interno dell'area di studio sono stati prelevati 235 campioni superficiali di suolo, distribuiti in modo da rappresentare il più possibile la variabilità dei fattori pedogenetici. I campioni di suolo, dopo essere stati essiccati in stufa a 40°C per 48 ore e setacciati a 2 mm, sono stati separati in due frazioni: una analizzata per la determinazione della tessitura con il metodo dell'idrometro, mentre l'altra per la scansione e l'acquisizione degli spettri di riflettanza utilizzando uno spettroradiometro ASD FieldSpec IV. Gli spettri di riflettanza (R) sono stati trasformati in assorbanza (log(1/R) e dopo averli suddivisi in un set di calibrazione e in uno di validazione, sono stati analizzati attraverso la regressione PLS (Partial Least Squares Regression) che ha consentito di estrarre le informazioni contenute begli spettri e di correlarle con le tre frazioni granulometriche (sabbia, limo e argilla). I risultati ottenuti sono stati valutati attraverso i valori dei coefficienti di determinazione (R2) e del rapporto tra la deviazione standard del set di validazione e la radice quadrata dell'errore quadratico medio (RPD). I risultati sono stati soddisfacenti ed hanno dimostrato che tale metodologia può essere utilizzata come valido ed efficace strumento per determinare il contenuto di sabbia, limo e argilla dei suoli. Infine, attraverso un approccio geostatistico sono state prodotte le mappe delle tre frazioni granulometriche.I documenti in IRIS sono protetti da copyright e tutti i diritti sono riservati, salvo diversa indicazione.
