토양검정에서 근적외 분광분석기의 이용 가능성

Possible Use of NIR Spectroscopy for Soil Testing

  • Ryu, Kwan-Shig (Department of Agricultural Chemistry, Taegu University) ;
  • Cho, Rae-Kwang (Depa rtment of Agricultural Chemistry, Kyungpook National University) ;
  • Park, Woo-Churl (Depa rtment of Agricultural Chemistry, Kyungpook National University) ;
  • Kim, Bok-Jin (Department of Agronomy, Youngnam University)
  • 발행 : 2001.08.30

초록

실험실에서의 기존의 토양분석방법은 많은 시약을 사용하고 분석시간이 많이 걸린다. 본 연구는 근적외 분광분석기를 이용하여 토양의 여러 가지 이화학성분에 대한 측정결과를 검토하였다. 토양시료를 몰탈로 갈아서 토양입자를 0.2mm의 체를 통과시킨 140점의 토양시료를 85점은 근적외 분광분석기(InfraAlyzer 500, Bran & Luebbe Co.)로 표준곡선을 작성하고 나머지 55점의 토양시료는 표준곡선을 이용하여 토양의 이화학성중에서 토양 pH, CEC, 치환성 Ca, Mg, K 및 유효규산, 휴믹산 및 전기전도도(EC)를 추정하였다. 표준곡선은 부분최소자승법을 이용하여 작성하였다. 토양시료를 곱게 분쇄하면 근적외선의 고른 확산반사를 얻을 수 있어서, 근적외 분광분석기를 이용하여 여러 기지 토양의 화학성을 수초내에 추정할 수 있어 토양검정에 이용할 수 있을 것으로 생각된다.

Traditional methods of chemical analysis for the soil properties take time and produce harmful waste. The purpose of this research was to evaluate an NIR technique for measuring some soil properties that are rapid and accurate in soil fertility assessments. The NIR instrument (InfraAlyzer 500, Bran & Luebbe Co.) was used for obtaining spectral data from 140 finely ground soil for calibrations and validation estimating pH, CEC, extractable Ca, Mg, K, $SiO_2$, humic acid and EC. Partial least square regression analysis was used to develop a calibration of NIR spectroscopy method. The results indicated that NIR spectroscopy could be used as a routine nondestructive method quantitatively determining soil chemical properties quickly. However the NIR technique may require sample preparation to obtain even diffuse reflection spectra from the soil and data manipulations to obtain optimal predictions.

키워드