การประเมินปริมาณอินทรียวัตถุในดินด้วยเทคนิค near infrared spectroscopy

บทคัดย่อ

เทคนิค Near-Infrared (NIR) spectroscopy เป็นเทคนิคหนึ่งที่สามารถใช้ประเมินปริมาณอินทรียวัตถุใน ดินได้ โดยใช้คลื่นแสงเนียร์อินฟราเรดร่วมกับสมการหลายตัวแปร วัตถุประสงค์ของงานวิจัยนี้เพื่อประเมินปริมาณ อินทรียวัตถุในดินด้วยเทคนิค Near Infrared Spectroscopy โดยทำการวิเคราะห์กลุ่มตัวอย่างดินที่ศึกษาจำนวน 7,433 ตัวอย่างด้วยวิธีการทางเคมี wet oxidation เปรียบเทียบกับการวิเคราะห์ด้วยเทคนิคเนียร์อินฟราเรด ที่ อุณหภูมิห้อง (25 - 28 *C) ด้วยเทคนิคการสะท้อนกลับแบบแพร่กระจาย (Diffuse reflection) ตัวอย่างดินถูก สแกนที่ย่านช่วงคลื่น 400-2498 กm ด้วยแหล่งกำเนิดแสงเป็นหลอดทังสเตนฮาโลเจนโดยใช้คลื่นแสงเนียร์ อินฟราเรดสเปคตัมซึ่งถูกเก็บไว้ในรูปของลอการิทีมของการสะท้อน (log (1/R) และใช้ ceramic reference สำหรับค่าพื้นฐาน (background spectra) สเปกตัมในช่วง 400-1098 กm ใช้ตัวตรวจวัดสัญญาณ (detector) ชนิด Si detector และช่วง 1 100-2498 nm ใช้ PbS detector โดยเก็บข้อมูลสเปกตัมทุกๆ 2 nm สำหรับ 1050 data point ต่อสเปกตัมที่ resolution 10 nm ทำการเปรียบเทียบปริมาณอินทรียวัตถุในดินกับค่าที่อ่านได้จาก การแปลงข้อมูลสเปคตัมเนียร์อินฟราเรดด้วยโปรแกรม OPUS Quant 2 Software โดยใช้ตัวอย่างดินที่เก็บ รวบรวมจากพื้นที่ต่างๆ ทั่วประเทศไทย แบ่งกลุ่มการศึกษาออกเป็น 5 กลุ่ม ได้แก่ 1) กลุ่มที่เป็นตัวอย่างดิน มด 2) กลุ่มที่มีตัวอย่างดินที่มีปริมาณอนุภาคดินเหนียว (9 clay) น้อยกว่า 20% 3) กลุ่มที่มีตัว ปริมาณอนุภาคดินเหนียว (% clay) เท่ากับ 20-40% 4) กลุ่มที่มีตัวอย่างดินที่มีปริมาณอนุภาคดินเหนียว (% clay) เท่ากับ 40-60% และ 5) กลุ่มที่มีตัวอย่างตินที่มีปริมาณอนุภาคดินเหนียว (9 clay) มากกว่าหรือเท่ากับ 609 ผลการศึกษา พบว่า 1) กลุ่มที่เป็นตัวอย่างดินทั้งหมด ครอบคลุมปริมาณอินทรียวัตถุในดินเท่ากับ 0.05-5.6 % เมื่อทำการประเมินปริมาณอินทรียวัตถุในดินด้วยแบบจำลองที่ได้ พบว่า ให้ค่าสัมประสิทธิ์ของการพิจารณา (coefficient of determination, R3) เท่ากับ 0.4967 และมีความผิดพลาดในการทำนาย (mean error of prediction, RMSECV) เท่ากับ 0.72% 2) กลุ่มที่มีปริมาณอนุภาคดินเหนียว (9 c(lay) น้อยกว่า 20% ครอบคลุม ปริมาณอินทรียวัตถุในดินเท่ากับ 0.05-4.4 % เมื่อทำการประเมินปริมาณอินทรียวัตถุในดินด้วยแบบจำลองที่ได้ พบว่า ให้ค่า R3 เท่ากับ 0.6849 และมี RMSECV เท่ากับ 0.5319 3) กลุ่มที่มีปริมาณอนุภาคดินเหนียว (% clay) เท่ากับ 20-40% ครอบคลุมปริมาณอินทรียวัตถุในดินเท่ากับ 0.1-5.6 % เมื่อทำการประเมินปริมาณ อินทรียวัตถุในดินด้วยแบบจำลองที่ได้ พบว่า ให้ค่า R เท่ากับ 0.7130 และมี RMSEV เท่ากับ 0.46196 4) กลุ่มที่ มีปริมาณอนุภาคดินเหนียว (% clay) เท่ากับ 40-60% ครอบคลุมปริมาณอินทรียวัตถุในดินเท่ากับ 0.1-4.9 % เมื่อทำการประเมินปริมาณอินทรียวัตถุในดินด้วยแบบจำลองที่ได้ พบว่า ให้ค่า R เท่ากับ 0.7216 และมี RMSEV เท่ากับ 0.507% 5) กลุ่มที่มีปริมาณอนุภาคดินเหนียว (9 clay) มากกว่าหรือเท่ากับ 60% ครอบคลุมปริมาณ อินทรียวัตถุในดินเท่ากับ 0.6-4.8 % เมื่อทำการประเมินปริมาณอินทรียวัตถุในดินด้วยแบบจำลองที่ได้ พบว่า ให้ ค่า R เท่ากับ 0.8008 และมี RMSEV เท่ากับ 0.397% ซึ่งสามารถสรุปได้ว่า เทคนิคดังกล่าวสามารถใช้ประเมิน ปริมาณอินทรียวัตถุในดินได้ดีในระดับปานกลาง แต่ควรมีการเลือกใช้แบบจำลองที่มีการแบ่งแยกเนื้อดิน เนื่องจาก ให้ค่าการประเมินที่มีความแม่นยำมากกว่าแบบจำลองรวมเนื้อดิน เนื่องจากดินมีความเป็นเนื้อดินที่ไม่สม่ำเสมอกัน และมีผลต่อตรวจวัดด้วยเทคนิคดังกล่าว และควรมีการพัฒนาแบบจำลองอย่างต่อเนื่องครอบคลุมปัจจัยที่เกี่ยวข้อง เพื่อให้ได้แบบจำลองที่มีความแม่นยำมากขึ้น

คำสำคัญ