Estudio de la reflectancia espectral para estimar concentraciones de flúor en la hoja de maíz

Abstract

El flúor (F) es uno de los elementos químicos de alto riesgo por su alta toxicidad. El uso excesivo de agua subterránea contaminada con fluoruro para el riego es frecuente en muchas áreas endémicas de fluoruro, que afectan considerablemente los cultivos. En particular, el maíz es uno de los alimentos básicos para el ser humano, ya que aporta proteínas y carbohidratos. Las técnicas de percepciónremota han sido utilizadas con éxito en la detección de metales pesados en diferentes cultivos, y se basan en la reflectancia espectral, característica conocida como firma espectral. Este trabajo tuvo como objetivo evaluar la efectividad de la reflectancia en el visible e infrarrojo cercano para estimar la concentración de flúor en la planta de maíz. Se indujeron cuatro niveles de flúor en plantas de maíz: 0, 5, 10 y 20 ppm. Los espectros de reflectancia de las hojas se adquirieron en un rango de longitud de onda de 190 a 1100 nm. Se cuantificó la concentración de flúor y la concentración de clorofila en la hoja de maíz, y se midió el crecimiento de la planta. La máxima relación entre la reflectancia y la concentración de flúor en planta se ve en R2 de 0.40, a una longitud de onda de 405 nm, y la máxima relación entre la primera derivada y la concentración de flúor con un R2 de 0.67, a una longitud de onda de 255 nm. En comparación con el blanco, la concentración de clorofila disminuyó 17.88% para la concentración de 5 ppm, un 20.53% para la concentración de 10 ppm y 18.98% para el tratamiento de concentración de 20 ppm, y en la semana cinco se observó un crecimiento del blanco mayor a cada uno de los tratamientos con flúor.