Page 16 - การประเมินปริมาณโพแทสเซียมในดิน ด้วยเทคนิคเนียร์อินฟราเรด (NIR) The evaluation of Potassium content in soil by Near Infrared.

ห้องสมุดกรมพัฒนาที่ดิน

16

วิธีการ

1. การเตรียมตัวอย่างเพื่อใช้ในการวิจัย
คัดเลือกกลุ่มตัวอย่างดินที่ต้องการนำมาศึกษา โดยการเลือกจากตัวอย่างดินของเกษตรกรและนักวิจัยจาก

พื้นที่ต่างๆ ทั่วประเทศ ที่ส่งเข้ารับการวิเคราะห์ในห้องปฏิบัติการกลุ่มวิทยบริการ สำนักวิทยาศาสตร์เพื่อการ

พัฒนาที่ดิน กรมพัฒนาที่ดิน ใช่ช่วงปี 2560-2562 จำนวน 1,070 ตัวอย่าง เตรียมตัวอย่างดินโดยการผึ่งดินให้
แห้งในที่ร่ม (air dried) จากนั้นบดตัวอย่างดิน แล้วร่อนดินผ่านตะแกรงขนาด 2 mm เก็บใส่ขวดพลาสติกเพื่อรอ

การนำตัวอย่างดินไปวิเคราะห์ค่าทางเคมีต่อไป
2. การวัดค่าการดูดกลืนแสงเนียร์อินฟราเรด

การวัดด้วยวิธีเนียร์อินฟราเรดสเปกโทรสโกปี (Near Infrared Spectroscopy: NIRS) งานวิจัยนี้ได้ทำ

การวัดสเปกตรัมการดูดซับคลื่นแสงในช่วงเลขคลื่น 12,800- 3,900 cm (ความยาวคลื่น 780-2,560 nm) ด้วย
-1
เครื่อง FT-NIR Spectrometer (MPA, Bruker, German) ทำการสแกนตัวอย่างโดยการนำตัวอย่างดินใส่ลงใน

ถ้วยใส่ตัวอย่าง (sample cell) ที่มีพื้นที่รับแสงด้านล่างทำจากควอตซ์ (Quartz) ใส่ตัวอย่างให้กระจาย สม่ำเสมอ
และอัดให้แน่น เป็นการวัดตัวอย่างโดยวิธีการตรวจวัดแบบสะท้อน (Reflectance) ทำการวัดสเปกตรัมซ้ำในแต่ละ

ตัวอย่าง จำนวน 2 ซ้ำ (duplicates)

3. การวิเคราะห์ปริมาณโพแทสเซียมในดินทางเคมี และการวิเคราะห์ขนาดของอนุภาคดิน
การวิเคราะห์ปริมาณโพแทสเซียมที่เป็นประโยชน์ในดิน ด้วยวิธีการสกัดดินด้วยสารละลายสกัด 1N

Ammonium acetate, pH7 (Jackson, 1958) แล้ววัดด้วยเครื่อง Flame Photometer โดยกลุ่มตัวอย่างทั้งหมด

ครอบคลุมปริมาณโพแทสเซียมที่จะวัดเป็นช่วงกว้าง เพื่อให้ครอบคลุมค่าวิเคราะห์โพแทสเซียมในดินของตัวอย่างที่
ต้องการวัดเพื่อใช้งานจริง ในการวิเคราะห์ขนาดของอนุภาคดิน (particle size distribution) โดยใช้วิธี

Hydrometer Method เพื่อแบ่งกลุ่มการทดลองตามขนาดอนุภาคดิน ให้ตัวอย่างทั้งหมดที่นำมาศึกษาครอบคลุม
มวลของอนุภาคอนินทรีย์ 3 กลุ่มขนาด คือ กลุ่มที่มีอนุภาคทราย (sand) กลุ่มที่มีอนุภาคทรายตะกอน หรือ

อนุภาคทรายแป้ง (silt) และกลุ่มที่มีอนุภาคดินเหนียว (clay)

4. การสร้างสมการเบื้องต้นสำหรับทำนายปริมาณโพแทสเซียมในดินและการทดสอบสมการ
บันทึกข้อมูลการวิเคราะห์ปริมาณโพแทสเซียมในดินจากการวิเคราะห์ทางเคมีตามวิธีมาตรฐาน และ

ปริมาณอนุภาคดินเหนียว (% clay) ลงในเส้นสเปกตรัมของแต่ละตัวอย่าง ใช้วิธีการสร้างสมการด้วยโปรแกรม
OPUS version 7.0 โดยใช้เทคนิค Partial Least Square Regression (PLSR) เพื่อทำนายปริมาณโพแทสเซียม

แล้วทำการเปรียบเทียบค่าทำนายกับค่าที่วัดได้จากวิธีมาตรฐานด้วยวิธีการตรวจสอบแบบ cross validation

เริ่มต้นจากการใช้กลุ่มตัวอย่างดินที่มีการตัดค่านอกกลุ่มออกแล้ว มาสร้างสมการคาลิเบรชัน โดยตัดข้อมูลตัวอย่าง
ออกทีละกลุ่ม (กลุ่มละ 5%) เพื่อใช้เป็นชุดทดสอบความถูกต้องของสมการ และใช้กลุ่มตัวอย่างที่เหลือเป็นชุดสร้าง

สมการทำนาย หลังจากนั้นนำกลุ่มตัวอย่างกลุ่มแรกกลับเข้ามาในฐานข้อมูลของตัวอย่างทั้งหมด และทำการสุ่ม