Scalable solution for agricultural soil organic carbon measurements using laser-induced breakdown spectroscopy

土壤碳 土壤水分 环境科学 土壤科学 计算机科学 激光诱导击穿光谱 近似误差 土工试验 光谱学 生物系统 算法 物理 量子力学 生物
作者
Carla Pereira de Morais,Kevin McMeekin,Charles Nault
出处
期刊:Scientific Reports [Nature Portfolio]
卷期号:14 (1): 15272-15272 被引量:8
标识
DOI:10.1038/s41598-024-65904-6
摘要

Abstract Effective verification of soil organic carbon (SOC) improvement interventions through soil carbon sequestration (SCS) requires robust methodologies to measure, report, and verify changes in soil carbon (C) levels. Furthermore, soil C must be monitored over time to ensure that sequestered C is not being re-emitted, thus ensuring the permanence of C removals. The traditional methods for soil C measurement are time-consuming, labor-intensive, and energy-intensive, increasing analysis costs. In this article, we verify the use of a commercially available laser-induced breakdown spectroscopy analyzer, the LaserAg-Quantum, coupled with the recursive feature addition, the gradient-boosted decision trees regression model, and the novelty detection model to predict C in soils. The developed method shows promising performance with an average limit of quantification of 0.75% of C and a precision of 4.10%. Accuracy metrics, including R 2 , mean absolute error, and root mean square error, yielded values of 0.81, 0.27%, and 0.37% for the validation dataset. Additionally, around 10% of validation samples after the novelty detection model exhibited relative error greater than 30%. Finally, our findings demonstrate the potential of the LaserAg-Quantum process to support measuring SOC in agricultural soils on a large scale.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
nicole发布了新的文献求助10
刚刚
RJ发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
ycp完成签到,获得积分0
3秒前
负责念梦发布了新的文献求助10
3秒前
hxy90发布了新的文献求助200
3秒前
善良雅旋完成签到,获得积分10
4秒前
wenrui完成签到 ,获得积分10
6秒前
FanWoo发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
就是现在完成签到 ,获得积分20
6秒前
李健应助nanye采纳,获得10
7秒前
苦柒完成签到,获得积分10
8秒前
顺心飞扬完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
烟花应助洁净代容采纳,获得10
11秒前
wang完成签到 ,获得积分10
11秒前
英姑应助洁净代容采纳,获得10
11秒前
Akim应助FanWoo采纳,获得10
12秒前
曾俊宇完成签到 ,获得积分10
12秒前
SciGPT应助十六采纳,获得10
13秒前
负责念梦完成签到,获得积分10
14秒前
啦啦啦发布了新的文献求助10
15秒前
想学完成签到,获得积分10
15秒前
虚幻焦发布了新的文献求助10
18秒前
朱广能发布了新的文献求助30
19秒前
欢喜的诗珊完成签到,获得积分10
19秒前
卜卜发布了新的文献求助10
19秒前
撖堡包完成签到 ,获得积分10
20秒前
22秒前
大个应助樊璐采纳,获得10
22秒前
23秒前
Akim应助yutao采纳,获得10
24秒前
25秒前
洁净代容发布了新的文献求助10
26秒前
清脆的冰枫完成签到 ,获得积分10
26秒前
27秒前
十六发布了新的文献求助10
28秒前
许思真完成签到,获得积分10
30秒前
洁净代容发布了新的文献求助10
31秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Health Psychology 800
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
Electric machines: theory, operating applications, and controls 500
The Analytical and Numerical Solution of Electric and Magnetic Fields 500
When Is Two-Stage Sample Robust Optimization Asymptotically Optimal? 500
Discerning Saints: Moralization of Intrinsic Motivation and Selective Prosociality at Work 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7593665
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9170792
关于积分的说明 19629743
捐赠科研通 7171463
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3267626
关于科研通互助平台的介绍 2432453
邀请新用户注册赠送积分活动 2260285