Reflectiespectroscopie in het VIS/NIR-bereik wordt al jaren gebruikt als een niet-destructief hulpmiddel voor het evalueren van bodemeigenschappen. De meting van water, koolstof, stikstof en organisch materiaal levert cruciale informatie op over de bodemgezondheid, waaronder:
Traditionele processen voor bodembemonstering zijn traag en duur: het verzamelen van bodemmonsters, het voorbereiden ervan voor analyse, het verzenden ervan naar het laboratorium en het wachten op hun terugkeer. Als gevolg hiervan beschikken maar heel weinig locaties in de Verenigde Staten, laat staan de rest van de wereld, over nauwkeurige bodemkaarten. Naarmate de bezorgdheid groeit over efficiëntere landbouwpraktijken, de gevolgen van klimaatverandering, overbemesting met chemicaliën, erosie en vervuiling, wordt de beschikbaarheid van veldspectrometrie voor bodemkunde steeds populairder. Daarnaast biedt een veldspectrometer of spectroradiometer de mogelijkheid om bodem-/landveranderingen over een groot gebied nauwkeurig te categoriseren.
Afbeelding: PSR+ 3500
De PSR+ 3500, RS-3500 en NaturaSpec™ lichtgewicht draagbare spectroradiometers op batterijen van SPECTRAL EVOLUTION zijn ideaal voor bodemonderzoek, inclusief de vruchtbaarheid van de bovengrond.
Lees hier meer over de standaard RS-3500.
NIR-reflectiespectroscopie uitgevoerd in het veld biedt een relatief eenvoudige, niet-destructieve, betrouwbare, goedkope, snelle en nauwkeurige methode voor het karakteriseren van grond. De analyse zal het monster op geen enkele manier veranderen of beïnvloeden, er worden geen chemicaliën of gevaarlijke materialen gebruikt, de metingen zijn zeer snel en er kunnen verschillende bodemkenmerken uit één enkele scan worden afgeleid. Testen kunnen worden uitgevoerd in een laboratorium, of effectiever, in situ.
Afbeelding: NaturaSpec
Lees hier meer over de NaturaSpec voor bodemonderzoek.
Spectrale kenmerken van materialen worden gedefinieerd door reflectie of absorptie als functie van de golflengte. NIR-spectroscopie meet de reflectie van infraroodlichtgolflengten voor monsters en de vormen van de bodemspectra komen overeen met de minerale samenstelling, organisch materiaal, kleigehalte, water, ijzervorm en -hoeveelheid, zoutgehalte en deeltjesgrootteverdeling. Afhankelijk van wat zich in de bodem bevindt, trillen individuele moleculaire bindingen en absorberen ze licht met een specifiek energiekwantum dat verband houdt met het verschil tussen twee energieniveaus. Het energiekwantum is direct gerelateerd aan de frequentie en omgekeerd gerelateerd aan de golflengte. Het resulterende absorptiespectrum produceert een karakteristieke vorm die voor analyse kan worden gebruikt.
De verzamelde gegevens kunnen een beeld geven van de bodemgezondheid en -vruchtbaarheid voor het beheer en de veiligheid van voedselbronnen, maar ook voor het beheer van natuurlijke hulpbronnen en landbehoud/-ontwikkeling. Er worden nog steeds spectrale bibliotheken gebouwd om kalibraties mogelijk te maken op basis van een klein aantal monsters en deze vervolgens toe te passen bij de snelle analyse van grote aantallen.
In één veldtoepassing werden bijvoorbeeld op één dag 800 spectra verzameld in monsters van de Railroad Valley Playa in Nevada, met behulp van een SPECTRAL EVOLUTION PSR-3500 veldspectroradiometer met een standaard gezichtsveldlens van vier graden vanaf een afstand van één meter. Bij dezelfde meting werd ook de zonnestraling van het gereflecteerde licht vastgelegd.
Afbeelding:
UV/VIS/NIR-reflectiespectroscopie voldoet aan de behoefte van onderzoekers aan snelheid en precisie bij het schatten van bodemkoolstof en andere bodemeigenschappen. Deze spectroradiometers en spectrometers worden zowel in het veld als in het laboratorium gebruikt en maken studies mogelijk die de effecten van klimaatverandering, de toenemende impact van meststoffen in de bodem, bodemkartering en andere kritische landveranderingen kunnen meten zonder dat monstervoorbereiding nodig is.
.webp)
De verzamelde spectra kunnen worden geanalyseerd met behulp van een reeks analyse- en chemometrische pakketten van derden, waaronder GRAMS, The Spectral Geologist (TSG), R, Unscrambler en anderen. Deze softwareproducten worden gebruikt voor geochemische analyse en interpretatie van de basissamenstelling van de bodem, met name organisch materiaal, textuur, kleimineralogie, beschikbaarheid van voedingsstoffen, vruchtbaarheid, structuur en zelfs microbiële activiteit. De DARWin SP-data-acquisitiesoftware van SPECTRAL EVOLUTION slaat uw spectra op als ASCII-bestanden voor gebruik met analysesoftware. Daarnaast bevat DARWin SP onze EZ-ID-monsteridentificatiesoftware die een doelspectra vergelijkt met een bibliotheek met bekende spectra. Of als u een aangepaste bodembibliotheek wilt bouwen, biedt EZ-ID de snelle en eenvoudig te gebruiken Custom Library Builder-module.
Afbeelding: EZ-ID sample identification software
Echt handheld-gemak voor veldwerk of teledetectie! Elke SPECTRAL EVOLUTION draagbare spectrometer kan worden bestuurd met een laptop of robuuste draagbare tablet. De DARWin LT Data Acquisition-software maakt een snelle analyse van mobiele gegevens mogelijk en kan worden gebruikt om de gegevensverzameling op afstand te starten. SPECTRAL EVOLUTION biedt een robuuste draagbare tablet die vooraf is geladen met alle benodigde software voor het uitvoeren van alle Bluetooth-compatibele SPECTRAL EVOLUTION-spectrometers. De tablet kan worden gebruikt om scans te taggen met GPS-coördinaten en afbeeldingen van monsters. Het display kan zelfs in direct zonlicht worden bekeken!
Inventech is dé specialist in veldspectroradiometers; ook voor bodemonderzoek.
