L’intérêt de la spectroscopie proche infrarouge en analyse de terre (synthèse bibliographique)

• Published in: Biotechnologie, agronomie, société et environnement Vol. 18; no. 2
• Main Authors: Valérie Genot, Laurent Bock, Pierre Dardenne, Gilles Colinet
• Format: Journal Article
• Language: French
• Published: Université de Liège 01.01.2014
• Subjects: analyse de sol; fertilité du sol; infrared spectrophotometry; soil analysis; soil fertility; spectroscopie infrarouge
• ISSN: 1370-6233; 1780-4507

Cet article présente une revue bibliographique relative au développement de la spectroscopie proche infrarouge appliquée à l’analyse de terre en vue de contribuer à l’évaluation de la fertilité chimique des sols. Cette technique permet d’estimer la composition chimique des échantillons de terre grâce à leurs propriétés d’absorption de la lumière. Il s’agit donc d’une méthode de mesure indirecte nécessitant une phase d’étalonnage préalable à la prédiction des propriétés étudiées. Elle présente de nombreux atouts en comparaison aux analyses réalisées selon les méthodes de référence : rapidité, facilité de mise en œuvre sans consommation d’extractifs, etc. Très courante dans certains domaines, comme l’agro-alimentaire, elle a cependant tardé à être utilisée en analyse de terre en raison de la complexité de la matrice sol. Depuis une dizaine d’années, grâce notamment au développement des techniques chimiométriques, de très nombreuses recherches ont été effectuées pour évaluer son potentiel. La majorité d’entre elles ont conclu à la faisabilité de la prédiction pour un certain nombre de propriétés de sol, mais cette technique reste toutefois peu utilisée en routine à l’heure actuelle. Après une présentation de la technique et des méthodes d’analyses statistiques s’y rapportant, les caractéristiques du sol qui peuvent être prédites par cette technique sont présentées. Enfin, quelques exemples de résultats obtenus en analyse de terre sont détaillés, principalement pour la détermination du taux d’argile, du taux de carbone organique et de la capacité d’échange cationique. Use of near-infrared reflectance spectroscopy in soil analysis. A review. This paper presents a literature review on the development of near infrared reflectance spectroscopy for soil analysis and the contribution of this technique to the evaluation of soil fertility analysis. This technique is used to estimate the chemical composition of soil samples on the basis of their absorption properties. It is therefore an indirect method of measurement, which requires a calibration phase for the prediction of these properties. NIR spectroscopy offers many advantages compared to reference analysis: it is known to be a physical, non-destructive, rapid, reproducible and low cost method. Often employed in other analytical domains, such as agro-food, NIR spectroscopy has, however, seldom been used in soil characterization, due to the complexity of the soil matrix. Thanks to the development of chemometric methods, numerous studies have recently been conducted to evaluate the feasibility of the application of the technique in soil analysis. Most authors conclude that NIR spectroscopy is promising; however, to date, use of the technique has not spread to routine laboratories. The paper is organized as follows. Firstly, we provide an overview of the NIR spectroscopy technique and related chemometric methods. Secondly, we describe the soil characteristics that can be predicted using this technique. Finally, we detail examples of results that have been obtained through the use of the technique, mainly in the determination of clay and organic carbon content, and of cation exchange capacity.