Méthodes d’estimation par spectroscopie infrarouge des teneurs en carbone et en sucres aminés dissous dans l’eau dans divers sols agricoles canadiens
Citation
Zhang, L., Yang, X., Drury, C., Chantigny, M., Gregorich, E., Miller, J., Bittman, S., Dan Reynolds, W., Yang, J. (2018). Infrared spectroscopy estimation methods for water-dissolved carbon and amino sugars in diverse Canadian agricultural soils. Canadian Journal of Soil Science, [online] 98(3), 484-499. http://dx.doi.org/10.1139/cjss-2018-0027
Résumé en langage clair
Nous nous sommes servis de la spectroscopie infrarouge pour estimer les concentrations de carbone et d’acides aminés dissous dans l’eau de divers sols agricoles échantillonnés à cinq endroits dans deux provinces de l’ouest et deux de l’est du Canada. Notre étude montre que le modèle de régression partielle des moindres carrés des spectres infrarouges moyens et proches infrarouges peut servir à surveiller le carbone du sol dissous dans l’eau chaude, mais qu’il mener d’autres recherches pour estimer la concentration de sucres aminés dans le sol.
Résumé
© Sa Majesté la Reine du chef du Canada, 2018. La spectroscopie infrarouge pourrait accélérer l’analyse du carbone et des sucres aminés dissous dans l’eau du sol. Dans la présente étude, nous avons analysé les spectres infrarouges moyens (MIR) et proches infrarouges (NIR) d’extraits aqueux de sol ou d’échantillons de sol brut par régression partielle des moindres carrés (PLSr) pour estimer les concentrations de carbone et de sucres aminés dissous dans l’eau de divers sols agricoles échantillonnés à cinq endroits dans deux provinces de l’ouest et deux de l’est du Canada. Les modèles MIR PLSr élaborés à partir des spectres des extraits aqueux ont bien estimé la concentration de carbone dissous dans l’eau chaude à 100 °C (CDEC) [R2 = 0,97 0,70; rapport prévision/écart (RPE) = 6,13 1,83], mais les modèles MIR-PLSr estiment mal la concentration de carbone dissous dans l’eau froide à 21 °C (CDEF) (R2 = 0,82 0,50; RPE = 2,35 1,42). Les estimations du CDEC pour l’ensemble des sites (combinaison de tous les échantillons) et les deux sites de l’ouest (R2 = 0,97 0,93; RPE = 6,13 3,68) dépassent celles pour les trois sites de l’est (R2 = 0,81 0,70; RPE =2,28 1,83). Les modèles MIR-PLSr et NIR-PLSr appliqués aux spectres du sol brut estiment bien le CDEC pour l’ensemble des sites (R2 = 0,91 0,88; RPE = 3,32 2,90) et les sites de l’ouest (R2 = 0,90 0,87; RPE = 3,18 2,96). Les modèles élaborés à partir des spectres des extraits à l’eau chaude et des spectres de sol brut estiment mal la concentration de sucres aminés dans le sol (R2 = 0,74 0,21; RPE = 1,99 1,12). L’estimation approximative de la quantité d’acide muramique avec les modèles s’appuyant sur le spectre du sol des sites de l’ouest ou de l’ensemble des sites fait toutefois exception (R2 = 0,82 0,80; RPE = 2,33 2,21). Nous concluons qu’à l’échelle régionale ou globale, les modèles MIR et NIR pourraient servir à surveiller le CDEC, mais qu’il mener d’autres recherches pour estimer la concentration de sucres aminés dans le sol.