Un procesador de video y un analizador basado en Machine Vision para determinar la textura del suelo

MARIANO TRILLINI; FEDERICO D. VALLESE; RAILSON DE OLIVEIRA RAMOS; DIEGO OMBROSI

San Juan

Congreso; XII Congreso Argentino de Química Analítica; 2023

El suelo es un componente fundamental en los ecosistemas terrestres para la nutrición y soporte de las plantas, siendo indispensable para la producción agropecuaria. Su análisis, es una herramienta crucial para definir, entre otras cosas, su capacidad de uso. La textura en particular es una propiedad que influye en la capacidad del suelo para retener agua y nutrientes, en su aireación y resistencia a la erosión, de allí su importancia agronómica. Las porciones combinadas de arena, limo y arcilla en un suelo determinan su clase textural, entre las 12 existentes. El método del Hidrómetro de Bouyoucos es uno de los más empleados para cuantificar la composición granulométrica del suelo al medir la densidad de la suspensión a diferentes tiempos calculados en función a lo que establece la ley de Stokes1. Este método es apreciado por su precisión y fiabilidad, aunque posee la desventaja de ser laborioso, extenso y requerir personal cualificado. Machine Vision (MV) es una tecnología que utiliza técnicas de procesamiento de imágenes y aprendizaje automático para analizar y extraer información útil de las imágenes digitales o videos2. Bajo este concepto, se ha desarrollado un nuevo método para la determinación de la textura del suelo, denominado Detection of Sediment Faction by Machine Vision (DSF-MV). El objetivo de este trabajo fue comparar los resultados obtenidos por ambos métodos. En la validación se analizaron 19 muestras de diferente procedencia y fracciones texturales contrastantes. El procedimiento en DSF- MV se realiza en un tubo falcon de 15,0 mL, al cual se incorporan 750 mg de suelo, 13,5 mL de agua destilada y 1,5 mL de Na6(PO3)6 (dispersante). Se agita manualmente y luego con batidor eléctrico durante 120 s. Se deja reposar la muestra 40 s para permitir la sedimentación de las partículas y se procede a evaluar la fracción de arena presente a través de la medición del área decantada en pixeles. A continuación, se recoge 10,0 mL del sobrenadante, se transfiere a otro tubo y se somete a centrifugación (45 s a 2800 RPM), lo que permite la decantación de las partículas de limo, determinando nuevamente el área en pixeles dada por MV. Para determinar la fracción de arcilla, 5,0 mL del sobrenadante obtenido tras la sedimentación del limo se transfiere a otro tubo y se somete a una centrifugación de 60 s a una velocidad de 5350 RPM, separando la arcilla. Los resultados se obtienen luego de 3 rondas de análisis, lo que reduce el tiempo para clasificar el suelo en un 98,3 %. Además, el volumen de muestra y reactivo también se reduce en un 98,5%. Esta mejora simplifica los tiempos operativos, aumenta la precisión analítica y reduce el tamaño de muestra de manera significativa. La metodología es sencilla, rápida y económica, convirtiéndola en una solución eficiente para el análisis de suelos.