Launch of the Latin American Network of Soil Laboratories (LATSOLAN) | Texcoco, Mexico | 1 - 3 March 2018

1. Programa de Calidad e
Intercomparación de
los Análisis de Suelo y
Planta
PREPARACIÓN Y USO DE LOS MATERIALES DE
CONTROL DE CALIDAD, MATERIALES DE
REFERENCIA CERTIFICADOS Y MATERIALES PARA
ENSAYOS DE APTITUD, EN ANÁLISIS DE SUELOS
Armando Guerrero Peña
TALLER REGIONAL DE ARMONIZACIÓN PARA AMÉRICA LATINA Y EL
CARIBE Y LANZAMIENTO DE LA RED LATINOAMERICANA DE
LABORATORIOS DE SUELOS (LATLABS)

2. General Requirements for the
Competence of Testing and
Calibration Laboratorioes
ISO/IEC 17025:2005
Quality management Systems -
Requeriments
ISO 9001:2008
Requisitos Generales para la
Competencia de los Laboratorios
de Ensayo y Calibración
NMX-EC-17025-IMNC-2006
Sistema de Gestión de la
Calidad - Requisitos
NMX-CC-9001-IMNC-2008
Others
Guidelines for Quality
Management System
Documentation
ISO/TR 10013:2001
Directrices para la
Documentación de Sistema de
Gestión de la Calidad
NMX-CC-10013-IMNC-2002
Otras

3. TENDENCIAS DE LA QUÍMICA ANALÍTICA
Enfoque tradicional Enfoque metrológico
Exactitud Trazabilidad
Precisión Incertidumbre
Método oficial o estándar Método trazable
Énfasis globalizado sobre el
proceso analítico
Mayor énfasis en los
materiales de referencia
Interés genérico no
sistemático en la calidad
Mayor importancia en la
calidad de las medidas
Implantación de sistemas de
calidad (garantía, control,
evaluación)
Escasa atención a otros
laboratorios
Énfasis en la armonización y
comparabilidad
(reconocimiento mutuo de
los resultados)
Varcarcel y Rios, 1999 (TrAC 18:570)

4. Enfoque metrológico
Trazabilidad
Incertidumbre
Método trazable
Mayor énfasis en los
materiales de referencia
Mayor importancia en la
calidad de las medidas
Implantación de sistemas
de calidad (garantía,
control, evaluación)
Énfasis en la armonización
y comparabilidad
(reconocimiento mutuo de
los resultados)
Acción
SIU - MRC
Estadísticas
SIU - MRC
MCC (MRI) y MRC
Exactitud (veracidad y
precisión)
MCC y MRC
Ensayos de Aptitud
Repeticiones, Blancos
Evaluación en Condiciones
de Repetibilidad y
Reproducibilidad

5. OBJETIVO
Preparar una materia de referencia para control
de calidad (MCC), un material de referencia
certificado (MRC) y un material para Ensayos de
Aptitud (MEA) (análisis de suelos).
MRC
Homogéneo
Estable
Valor asignado (VA)
Incertidumbre del
(VA)
MCC
Homogéneo
Estable
Ẋ ± σ (gráfico de
calidad)
Incertidumbre del
(VA) – en pocas
ocasiones
MEA
Homogéneo
Estable
Incertidumbre del
en la preparación
(homogeneidad)

6. OBJETIVOS
• Homogeneidad
• Estabilidad
AGroP 2018
PREPARAR UN MATERIAL DE
CONTROL DE CALIDAD, MATERIAL
DE REFERENCIA CERTIFICADO O
MATERIAL PARA ENSAYOS DE
APTITUD, EN ANÁLISIS DE SUELOS
ISP-97

7. Análisis
Preparación Muestras
Muestreo
Recomendación
Interpretación Resultados
Objetivo
ETAPAS PARA PREPARACIÓN DE MEA, MCC Y MRC

8. Preparación
del material
Muestreo
del material
Pruebas de
estabilidad y
homogeneidad
¿Homogeneidad
confirmada?
Serie de
mediciones
Cálculo del
valor de la
propiedad
¿Se cumplieron
los objetivos?
El material
puede ser
certificado
NO
SI
NO
Continuación
de la serie de
medición
¿Es posible un
mejoramiento?
El material
no puede ser
certificado
SI
NO
NOSI
Asignación del valor
de referencia y la
incertidumbre
Adaptado de la
NMX-CH-165-IMNC-2008
Materiales de referencia –
principios generales y
estadísticos para certificación
AGroP 2016

9. ISP-97
Preparación de la MRC
Muestreo
Secado ~ 30 oC
Molienda
Tamizado (150 µm)
Homogeneización
Envasado
Prueba de estabilidad
Prueba de homogeneidad
1. Largo plazo
2. Corto plazo
Métodos:
•Convencionales
•No destructivos
AGroP 2018

10. Muestreo
Cualidad del suelo para MCC, MEA o MRC
HOMOGÉNEO

11. PREPARACIÓN

12. PRUEBAS
DE
HOMOGENEIDAD

13. PRUEBAS DE
HOMOGENEIDAD
QUIMICA
MATEMATICAS ESTADISTICA
QUIMIOMETRIA
Para evaluar la homogeneidad de cada
muestra de suelo fue utilizada la pruebas
de Levene (Brown y Forsythe, 1974)
Método convencional
Método
instrumental

14. 1,58
1,84
Median = 1,71
OM
RSD = 4,1564
SD = 0,7010
1,58
1,84
Median = 1,71
OM
RSD = 4,1564
SD = 0,7010
Método convencionalPrueba de Homogeneidad
Martes 31 de diciembre de 2002 DIARIO OFICIAL (Segunda Sección) 1
SEGUNDA SECCIÓN
SECRETARIA DEL MEDIO AMBIENTE Y RECURSOS NATURALES
Norma Oficial mexicana NOM-021-SEMARNAT-2000, que establece las
especificaciones de fertilidad, salinidad y clasificación de suelos,
muestreo y análisis.
Método AS-09. Procedimiento para la determinación de
materia orgánica del suelo (Walkley y Black).
AGroP 2018
Prueba de Levene
(Brown y Forsythe,
1974).
Programa Excel.

15. 52,5000
Medición instrumental ( NIRS)
Muestras
400 402 … 2500
1 1,λ1 1,λ2 …
2 2,λ1 2,λ2 … 2,λ2100
3 3,λ1 3,λ2 … 3,λ3150
. . .
. . .
50 120,λn 120,λn … 120,λn
24 cm3
Tiempo lectura= 1 min
AGroP 2016
PCA
Programa Piruette
Criterio: si la RSD del
PC < 3.0 el material es
homogéneo

16. Resultados

17. 0,25
0,35
0,45
1100 1400 1700 2000
0,97RSD
0,067SD
6,95Median
PCA 1
0,25
0,35
0,45
1100 1400 1700 2000
0,97RSD
0,067SD
6,95Median
PCA 1
0,97RSD
0,067SD
6,95Median
0,97RSD
0,067SD
6,95Median
PCA 1
Método no destructivo
Prueba de Homogeneidad
AGroP-2016
Criterio: si el RSD del PC < 3.0
el material es homogéneo

18. 1,58
1,84
Median = 1,71
OM
RSD = 4,1564
SD = 0,7010
1,58
1,84
Median = 1,71
OM
RSD = 4,1564
SD = 0,7010
Prueba de F
Fc<Ftablas
Homogéneo
Prueba de F
0.05<2.76
Homogéneo
Prueba de Homogeneidad
AGroP 2016
Método convencional

19. El material de referencia para control
de calidad (MCC), el material de
referencia certificado (MRC) o el
material para Ensayos de Aptitud
(MEA) (análisis de suelos)
1. Es homogéneo para MO con base en
los resultados con la prueba de Levenne.
2. Es homogéneo en su composicíón
global (propiedades físicas, químicas y
biológicas) con en la comparación de los
espectros NIR.
CONCLUSIÓN
Prueba de Homogeneidad

20. 1.74
1.85
1.95
30 60 90
Temperatura (oC)
MO(%)
Estabilidad corto plazo
1.35
1.74
2.15
Tiempo (Meses)
MO(%)
6 12 18 22 30 35 4742
Estabilidad largo plazo
ISP-97
PruebasdeEstabilidad
AGroP 2018
El material
es estable
hasta ~50 oC.

21. CONCLUSIONES
Es posible preparar una muestra de suelo que
cumpla las cualidades de ser:
Homogéneo y Estable
y que puede ser un excelente candidato para
EA, MCC ó MRC
Programa de Calidad e
Intercomparación de los
Análisis de Suelo y Planta
AGroP 2016

22. USOS DE LOS MEA, MCC Y MRC
Precisos Veraces
Repetibles Reproducibles
Un mismo
laboratorio
Grupo de
laboratorios
LASPA  REDLABS
 LATLABS
PARA EVALUAR
EXACTITUD
Armonización

23. MATERIAL PARA CONTROL DE CALIDAD
(MCC) Ó MATERIAL DE REFERENCIA
INTERNA (MRI)
1.35
1.45
1.55
1.65
1.75
1.85
1.95
2.05
2.15
0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240
MO(%)
Media
30 repeticiones mínimo.
Obtener la media y la
desviación estándar Gráfico de calidad
Analizar 30 veces cada
elemento o propiedad en
el MRI.

24. USOS DEL MRI
1.35
1.45
1.55
1.65
1.75
1.85
1.95
2.05
2.15
0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240
MO(%)
Media
1.35
1.45
1.55
1.65
1.75
1.85
1.95
2.05
2.15
0 20 40 60 80 100 120 140 160 180MO(%)
Media
Media Desv. Est.
Inicial 1.73 0.14
Final 1.74 0.08
Seguimiento diario Evolución en el tiempo

25. Programa de Calidad e
Intercomparación de los
Análisis de Suelo y Planta
MATERIAL PARA EJERCICIO DE
INTERCOMPARACIÓN

26. PRUEBAS
DE
HOMOGENEIDAD

27. 1 2 3 4 5
Analizar cinco veces cada
propiedad o elemento en
cada uno de los items.
Martes 31 de diciembre de 2002 DIARIO OFICIAL (Segunda Sección) 1
SEGUNDA SECCIÓN
SECRETARIA DEL MEDIO AMBIENTE Y RECURSOS NATURALES
Norma Oficial mexicana NOM-021-SEMARNAT-2000, que
establece las especificaciones de fertilidad, salinidad y clasificación de suelos,
muestreo y análisis.
pH, MO, Nt, K, etc.

28. No. Lab CE R1 R2 R3 R4 R5 Media1 DesvEst Varianza de las repeticiones por submuestra (V1)
1a 148.3 Bote1 148.3 166.7 166.2 148.5 166 159.14 9.807803 Bote1 384.772
1b 166.7 Bote2 170.6 159.2 147.8 169.5 158.9 161.2 9.301882 Bote2 346.1
1c 166.2 Bote3 157.3 153.1 143.8 152.6 138.5 149.06 7.680039 Bote3 235.932
1d 148.5 Bote4 149.6 148 165.9 157.5 156.4 155.48 7.141919 Bote4 204.028
1e 166 Bote5 158.5 154.3 152.5 153.6 149.8 153.74 3.164332 Bote5 40.052
2a 170.6 Media2 155.724 V1 242.1768
2b 159.2
2c 147.8
2d 169.5 Varianza de las medias de la submuestras (V2) 22.51508 Fc= 0.0929696
2e 158.9
3a 157.3 Ftablas= 2.76 Fc<Ftablas
3b 153.1 Por tanto, el material es homogeneo para CE
3c 143.8
3d 152.6
3e 138.5 Ftablas (4,25) para un P = 0.05 Análisis de Varianza
4a 149.6
4b 148
4c 165.9
4d 157.5
4e 156.4
5a 158.5
5b 154.3
5c 152.5
5d 153.6
5e 149.8
Media 155.724
DesvEst 8.319619
CV 5.342542
7.82
7.83
7.84
7.85
7.86
7.87
7.88
7.89
0 5 10 15 20 25 30
ANÁLISIS DE VARIANZA (Levene)
1 2 3 4 5

29. INVITACIÓN
Ft=2.95 F calculada
pH MO K interc
ISP-51 0.2553 0.6862 0.7873
ISP-52 0.0574 0.1043 0.3910
ISP-53 0.3330 0.3181 0.4019
CONDICIÓN:
Si Ft > Fc el material es homogéneo en la
propiedad o elemento

30. 52,5000
Medición instrumental ( NIRS)
Muestras
400 402 … 2500
1 1,λ1 1,λ2 …
2 2,λ1 2,λ2 … 2,λ2100
3 3,λ1 3,λ2 … 3,λ3150
. . .
. . .
50 120,λn 120,λn … 120,λn
24 cm3
Tiempo lectura= 1 min
AGroP 2016
PCA
Programa Piruette
Criterio: si la RSD del
PC < 3.0 el material es
homogéneo

31. PCA
Media DesvEst RSD Variance Percent
ISP-51 14.50 0.04 0.26 1471.07 99.9990
ISP-52 14.62 0.04 0.28 1495.83 99.9996
ISP53 14.25 0.12 0.84 1421.86 99.9978
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1
400 900 1400 1900 2400
λ
Log(1/R)
Muestras
400 402 … 2500
1 1,λ1 1,λ2 …
2 2,λ1 2,λ2 … 2,λ2100
3 3,λ1 3,λ2 … 3,λ3150
. . .
. . .
5 120,λn 120,λn … 120,λn
Criterio: si la RSD del
PC < 3.0 el material es
homogéneo
5250 DATOS

32. 1. Las muestras ISP-51, ISP52 e ISP-
53 son homogéneas para pH, MO y
Kinterc con base en los resultados con
la prueba de Levenne.
2. Las muestras ISP-51, ISP52 e ISP-
53 son homogéneas en su composición
global (propiedades físicas, químicas y
biológicas) con en la comparación de los
espectros NIR.
CONCLUSIÓN
Prueba de Homogeneidad
1 2 3 4 5

33. 0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1
400 900 1400 1900 2400
Muestras
400 402 … 2500
1 1,λ1 1,λ2 …
2 2,λ1 2,λ2 … 2,λ2100
3 3,λ1 3,λ2 … 3,λ3150
. . .
. . .
155 120,λn 120,λn … 120,λn
Criterio: si la RSD del
PC < 3.0 el material es
homogéneo
162,750 DATOS
PC Todos los items (muestras)
Media DesVest RSD Variance Percent
ISP-51 14.47 0.04 0.27 27416.42 99.9992
ISP-52 14.64 0.07 0.50 30002.67 99.9988
ISP-53 14.18 0.06 0.45 24132.88 99.9991

34. 2. En cada uno de los lotes (ISP-51, ISP52 e ISP-53), todos los items
del ejercicio de intercomparación 2018 son homogéneas en su
composición global (propiedades físicas, químicas y biológicas) con base
en la comparación de los espectros NIR.
CONCLUSIÓN
Prueba de Homogeneidad del total del items del ejercicio de
intercomparación 2018
ISP-53ISP-51 ISP52
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1
400 900 1400 1900 2400

35. Ítem Laboratorio Responsable Correo electrónico Firma
ISP51 ISP52 ISP53
Lab. 1 10 22 24
Lab. 2 37 53 88
Lab. 3 31 61 106
Lab. 4 86 79 15
Lab. 5 17 107 82
Lab. 6 58 102 118
Lab. 7 28 44 8
Lab. 8 107 75 50
Lab. 9 55 112 100
Lab. 10 80 97 42
Lab. 11 20 41 92
Lab. 12 76 84 78
Lab. 13 115 37 64
Lab. 14 47 12 71
Lab. 15 14 33 49
Lab. 16 40 88 75
Lab. 17 65 70 36
Lab. 18 97 120 109
Lab. 19 32 58 96
Lab. 20 71 64 86
Lab. 21 90 8 67
Lab. 22 111 116 28
Lab. 23 62 68 120
Lab. 24 93 93 55
Lab. 25 99 47 31
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1
400 900 1400 1900 2400
RASTREABILIDAD y TRAZABILIDAD ESPECTRAL
De cada uno de los items que conforman el lote ISP-51, ISP-52 y
del ISP53, del ejercicio de intercomparación 2018

36. 0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1
400 900 1400 1900 2400 2900
10-51
22-52
24-53
Ítem Laboratorio Responsable Correo electrónico Firma
ISP51 ISP52 ISP53
Lab. 1 10 22 24

37. 0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1
400 900 1400 1900 2400 2900
10-51
0.3
0.5
0.7
0.9
1.1
400 900 1400 1900 2400
ISP-51

38. Gracias por su atención
Dr. Armando Guerrero Peña
Categoría: Profesor Investigador Asociado
Cargo Actual: Responsable de LASPA y Coordinador del
Programa Internacional de Calidad e Intercomparación
de Análisis de Suelos y Plantas.
Email garmando@colpos.mx, laspa@colpos.mx,
isp@colpos.mx.
Teléfono: 937 37 2 40 99 y 937 37 2 22 97
Ext: 5065 y 5066
Programa de Calidad e
Intercomparación de
los Análisis de Suelo y
Planta