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Boletín de la Sociedad Geológica Mexicana Volumen 72, núm. 1, 2020, p. 1-17 |
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Cuantificación de los componentes del suelo en secciones delgadas: Mosaicos de alta resolución versus imágenes individuales
Quantification of soil components in thin sections: High resolution mosaics versus individual images
Carlos Alberto Torres-Guerrero1, María del Carmen Gutiérrez-Castorena1,*, Edgar Vladimir Gutiérrez- Castorena2, Carlos Alberto Ortiz Solorio1, Juan Manuel Herrera3
1 Programa de Edafología, Colegio de Postgraduados, Campus Montecillo. Km 36.5 Carretera México-Texcoco. 56230 Texcoco, Estado de México, México.
2 Agua, Suelo y Ciencias Ambientales, Facultad de Agronomía, Universidad Autónoma de Nuevo León, Francisco Villa s/n, Ex-Hacienda “El Canadá”, Gral. Escobedo, N.L. 66050, México.
3 Agroscope, Route de Duillier 50, 1260 Nyon, Suiza.
* Autor para correspondencia: (Ma. del C. Gutiérrez-Castorena)
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Cómo citar este artículo: Torres-Guerrero, C.A., Gutiérrez-Castorena, M.C., Gutiérrez-Castorena, E.V., Ortiz Solorio, C.A., Herrera, J.M., 2020, Cuantificación de los componentes del suelo en secciones delgadas: Mosaicos de alta resolución versus imágenes individuales: Boletín de la Sociedad Geológica Mexicana 72(1), A300919. http://dx.doi.org/10.18268/BSGM2020v72n1a300919
Resumen
Los cambios en la estructura del suelo se pueden monitorear a partir de muestras inalteradas a través del análisis micromorfométrico de secciones delgadas. En esta metodología es común que se empleen imágenes individuales (de tres hasta diez repeticiones) que no se pueden relacionar en diferentes escalas; además, aunque se establezca un área mínima de estudio, se desconoce su representatividad en los componentes del suelo. El objetivo de este estudio fue cuantificar y los componentes del suelo (poros, agregados y raíces) y comparar los valores obtenidos a partir de imágenes individuales versus mosaicos de alta resolución de toda una sección delgada. Muestras inalteradas fueron colectadas en tres suelos con diferentes contenidos de arcilla (Entisols, Inceptisols y Vertisols) y presencia de raíces de maíz en la misma etapa de desarrollo fenológico (madurez fisiológica). De tres secciones delgadas de cada suelo (4.6 × 7.2 cm × 30 μm; 1865 mm2) se obtuvieron imágenes secuenciales de 11.1 × 7.4 mm (63 en total) a un aumento de 2× utilizando un microscopio petrográfico y luz polarizada plana (PPL, por sus siglas en inglés). Los mosaicos de alta resolución espacial (2.6 µm píxel-1) a una profundidad de color de 24 bits (8 bits × 3 bandas en estándar RGB) se construyeron y analizaron utilizando operadores espaciales; posteriormente, se seleccionaron de manera aleatoria tres, cinco y diez imágenes. Tanto las imágenes individuales como los mosaicos fueron transformados mediante componentes principales en ArcGis® y los constituyentes del suelo fueron delimitados de acuerdo con los valores de sus varianzas. Los resultados indican que las imágenes individuales se recomiendan sólo para cuantificar porosidad o bien en sistemas homogéneos en estructura y color, pero no en sistemas heterogéneos donde los datos obtenidos muestran una alta variabilidad. Incluso cuando los resultados son similares a los calculados en los mosaicos, la dispersión de los datos es alta (varianza 5 veces mayor que la media) y con poca representación. En contraste, con los mosaicos de alta resolución se pueden cuantificar todos los componentes del suelo de toda la sección delgada y se pueden agrupar en clases o categorías para observar las relaciones externas o internas en el sistema del suelo. Además, los componentes del suelo se pueden relacionar con diferentes escalas, por ejemplo, macroagregados y raíces.
Palabras clave: Análisis de imágenes, segmentación, edaforrasgos, análisis de componentes principales, micromorfometría.
