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Identificación de harinas de yuca (Manihot esculenta Crantz) con alto contenido proteico mediante espectroscopia de infrarrojo cercano (NIRS)

Source: OAI

ABSTRACT La espectroscopia de reflectancia en el infrarrojo cercano (NIRS) fue usada para predecir el contenido de proteína cruda en harina de raíces de clones pertenecientes al banco de germoplasma de yuca (Manihot esculenta Crantz) del CIAT. Se usaron 166 muestras para la calibración, las cuales fueron analizadas por el método de referencia para proteína cruda (Kjeldahl) y sus espectros fueron también colectados usando un instrumento monocromador (FOSS NIRsystem 6500) en reflectancia (400-2500 nm). Las ecuaciones de calibración fueron desarrolladas usando cuadrados mínimos parciales modificados (MPLS), se probaron once ecuaciones con diferentes tratamientos matemáticos y diferentes correctivos como la Variación Normal Estándar (SNV) y Detrend. Se seleccionaron cuatro ecuaciones por presentar los mejores parámetros estadísticos en calibración y validación interna (SEC, R, SEP R2). Las ecuaciones seleccionadas para la validación externa fueron: ecuación 1 (none 0,4,3,1), 5 (SNV 0,4,2,1), 7 (SNV 1,4,3,1) y 10 (Detrend 1,1,1,1). Se seleccionó la ecuación 5 por presentar en la calibración un error estándar (SEC) de 0.217, el más bajo error estándar de calibración después de validación (SECV) de 0.235, un error estándar de predicción (SEP) de 0.264 y el más alto coeficiente de determinación (R2) tanto en la validación por dosis como en la validación simple, con 0.99 % y 0.97 % respectivamente. De igual forma presentó las mejores correlaciones 0.99 % y 0.99 %

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    ABSTRACT: The characterization of soil properties using laboratory tests is a fundamental part in the diagnosis of potential land use and fertility. The traditional physical and chemical analyzes are expensive and time consuming, hampering the adoption of crop management technologies, such as precision agriculture. The aim of this study was to determine the physical and chemical properties of a Typic Hapludox using NIR diffuse reflectance spectroscopy and conventional methods. Using a rigid grid system, 1240 samples were collected in the A and B horizons soils, to determine the contents of total carbon (CT), total nitrogen (NT), pH, exchangeable acidity (Ac.I), exchangeable aluminum (Al.I ) cation exchange capacity (CEC), P, Ca, Mg, K, Na, Cu, Fe, Mn, Zn, sand, silt and clay. Also obtained NIR spectral signatures of each sample and models were developed by partial least squares regression, with different set size samples. The use of diffuse reflectance spectroscopy and statistical methods allowed the quantification of ten analyzed properties (CT, NT, Cu, Fe, Clay, Mn, Ac.I, Al.I, K, CEC). For CT, Cu and Fe, it was possible to obtain adequate prediction models with low calibration set size (less than 150) of the total, RPD greater than 2.0, R2 greater than 0.80 and lower RMSE. The results obtained from NIR models could be directly integrated into geostatistical evaluations, obtaining similar digital and spectrum digital maps, to those properties with representative models. The use of pedometrics methods has shown promising results for these soils and constitutes a basis for the development of this soil science research area in Colombia
    09/2013, Degree: Ph. D., Supervisor: Yolanda Rubiano Sanabria

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