Development of a water content prediction model for three soil types in Colombia

• Carranza-Díaz, Andrea Katherín ^[1] ; Giraldo-Henao, Ramón ^[2] ; Camacho-Tamayo, Jesús Hernán ^[2]
  1. [1] Laval University

     Laval University

     Canadá

     
  2. [2] Universidad Nacional de Colombia

     Universidad Nacional de Colombia

     Colombia

     
• Localización: Acta Agronómica, ISSN-e 2323-0118, ISSN 0120-2812, Vol. 74, Nº. 1, 2025, págs. 7-15
• Idioma: inglés
• Títulos paralelos:
  • Desarrollo de un modelo de predicción del contenido de agua para tres tipos de suelos en Colombia
• Enlaces
  • Texto completo
• Resumen
  • español

    Múltiples propiedades del suelo tienen correlación con su contenido de agua (CA), por lo que determinar la humedad del suelo es una medida que permite implementar actividades para una adecuada gestión de los cultivos. Por esta razón, son necesarias técnicas rápidas y de bajo costo que permitan un monitoreo eficiente del suelo como herramienta para tomar decisiones pertinentes sobre su uso y manejo. El objetivo de este estudio fue generar un modelo de predicción espectral para tres suelos de diferente orden (un Oxisol del departamento del Meta (Colombia), un Inceptisol del departamento de Cundinamarca y un Alfisol del departamento del Tolima), a niveles de CA de 0 %, 15 % y 30 %. Todas las muestras fueron tomadas, ajustadas al CA deseado y luego se obtuvieron las curvas espectrales mediante espectroscopia de reflectancia difusa. Se obtuvo un modelo para cada orden de suelo; en todos los casos, los modelos mostraron buena capacidad predictiva (R2 > 0.85 y RMSE < 0.04). El análisis de componentes principales mostró diferencias notables entre los CA de cada uno de los suelos. En conclusión, la técnica de espectroscopía NIR puede ser utilizada para estimar el contenido de agua en los suelos.

  • English

    Multiple soil properties correlate with water content (WC); therefore, determining soil moisture enables the implementation of activities for proper crop management. Consequently, fast, low-cost techniques are needed to allow efficient soil monitoring as a tool for making relevant decisions about soil use and management. The objective of this study was to develop a spectral prediction model for three soils from different orders (an Oxisol from the department of Meta (Colombia), an Inceptisol from the department of Cundinamarca, and an Alfisol from the department of Tolima), at WC levels of 0 %, 15 %, and 30 %. All samples were collected, adjusted to the desired WC, and then their spectral curves were obtained using diffuse reflectance spectroscopy. One model was developed for each soil order; in all cases, the models showed good predictive performance (R2 > 0.85 and RMSE < 0.04). Principal components analysis indicated marked differences among WC levels within each soil. In conclusion, the NIR spectroscopy technique can be used to estimate soil water content.