Medición de nutrientes en suelos con espectroscopia de emisión de plasmas producidos por láser (LIBS).
La calidad de suelos en un campo de cultivo varía considerablemente debido a la dispersión no uniforme de nutrientes que causa abundancia o escasez local de los mismos. Técnicas de agricultura avanzada, como el cultivo a precisión, deben garantizar una uniforme distribución de nutrientes en el suelo. Una baja concentración de nutrientes retrasa el crecimiento de la planta, una sobre concentración puede tener efectos nocivos al ambiente, sin mencionar su cargo económico. Para garantizar un correcto desempeño del cultivo a precisión, es fundamental realizar mediciones de concentración de nutrientes detallada en el espacio del medio de cultivo. Los métodos actuales de determinación de la concentración de nutrientes en suelos demandan análisis que involucran el transporte de las muestras a un laboratorio y pruebas que exigen largos tiempos de preparación de muestra y de análisis. Esta propuesta busca desarrollar una técnica para determinar en tiempo real la concentración de nutrientes y así obtener información al instante que permita optimizar la estrategia de suministro de nutrientes al suelo. Se propone utilizar una técnica que, como la espectroscopia de emisión de plasmas inducidos por láser (LIBS), se puede utilizar en la evaluación de la concentración de diferentes elementos en matrices sólidas. El carácter transportable de los equipos LIBS permitiría su aplicación en suelos en regiones remotas. La propuesta considera construir un equipo LIBS en la Universidad Nacional de Colombia, Sede Medellín el cual contará con un láser Nd:YAG, un espectrómetro Czerny-Turner y una cámara ICCD y será similar a los utilizados con anterioridad por el investigador principal en laboratorios internacionales líderes en la investigación con LIBS de acuerdo con recomendaciones del experto en LIBS de la U. de Florida David Hahn y bajo la asesoría del co-investigador Pedro Ignacio Torres Trujillo, coordinador del laboratorio de Fotónica y Opto-electrónica de la Universidad Nacional de Colombia, Sede Medellín. El co-investigador Daniel Francisco Jaramillo Jaramillo, experto en caracterización de suelos, liderará al grupo en la recolección y caracterización de distintas muestras típicas de cultivos en Colombia. La propuesta considera el desarrollo de un algoritmo para cuantificar las concentraciones de nutrientes en suelos utilizando LIBS. Este algoritmo correlacionará el área de los picos de emisión (concentración total) con la cantidad intercambiable (disponible para la planta) determinada mediante mediciones tradicionales como intercambio con acetato de amonio y posterior absorción atómica. Para estas correlaciones se emplearán técnicas como Análisis de Componente Principal y de necesitarse, redes neuronales artificiales. El algoritmo desarrollado se validará en suelos agrícolas de las regiones de los departamentos de Caldas y Valle del Cauca.
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| Format: | Informe de investigación biblioteca |
| Language: | spa |
| Published: |
2020-12-09T21:20:46Z
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| Subjects: | Caracterización de suelos, LIBS, Láser, Plasma, |
| Online Access: | https://colciencias.metadirectorio.org/handle/11146/39334 http://colciencias.metabiblioteca.com.co |
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