Ur SLU:s kunskapsbank

Ny metod ger kostnadseffektiva jordartsbestämningar

Senast ändrad: 19 december 2017
nir.jpg

På institutionen för mark och miljö har vi undersökt en ny, mer kostnadseffektiv metod att göra jordartsbestämningar. Med en mix av nära infraröd reflektans (NIR) och klassiska laboratoriemetoder går det att få fram viktig information om t ex jordens kalkbehov och mullrika partier där gödsling är överflödig.

Jordartsbestämningar innebär att man tar reda på vilken textur (kornstorleksfördelning) och mullhalt jorden har. Klassiska laboratoriemetoder för att göra jordartsbestämningar är relativt dyra om man jämför med att mäta pH och växttillgängliga näringsämnen. Vid markkarteringar gör man därför bara jordartsbestämning på ett fåtal av proven, eller till och med enbart kör de kemiska pH- och växtnäringsanalyserna. Detta trots att jordartsbestämningen ger viktig information på flera sätt.

Jordartsbestämning ger viktig information

Jordartsbestämningen kan till exempel ge underlag för att avgöra jordens kalkbehov för att höja pH-värdet och för strukturkalkning, för utsädesmängd och för att avgränsa torkkänsliga områden där det lätt gödslas för mycket i förhållande till skördepotentialen. Jordartsbestämningen ger även information som identifierar mullrika partier där mineraliseringen av markkväve kan göra ytterligare gödsling mer eller mindre överflödig.

NIR spektroskopi mäter lerhalt och mullhalt på några sekunder

Det finns flera billigare alternativa metoder som går att använda för att bestämma lerhalt, men det är svårare att bestämma mullhalt. Nära infraröd reflektans (NIR) spektroskopi är en metod som kan användas för bestämning av både lerhalt och mullhalt i samma mätning. Metoden kräver jämförelsevis lite förbehandling av jordprovet och är icke destruktiv eftersom inga extraktioner eller liknande behövs. Själva analysen går på några sekunder.

En studie på sju gårdar

Nyligen gjorde vi en studie på sju gårdar där vi mätte mullhalt och lerhalt med NIR-analys i kombination med traditionella metoder. Där kunde vi bestämma mull- och lerhalt med samma geografiska upplösning som pH och växttillgängliga näringsämnen genom att kombinera NIR-analys med endast 40 prov analyserade med traditionella analyser. Vårt mål var att få fram lerhalt och mullhalt på varje jordprov till en tredjedel av kostnaden.

map2.jpg
Exempel på kalkbehovskartor baserade på 1 prov var tredje hektar (1/3 ha), 1 prov per ha med NIR-metoden (NIR40) och 1 prov per ha med traditionella analyser (1/ha). Kalkbehovet räknas ut från både ler- och mullhalt.
map1.jpg
Differenskartor som visar skillnaden mellan en karta baserade på 1 prov var tredje hektar med traditionell analysmetod och en karta baserad på 1 prov per hektar med NIR-metoden mot kartan där 1 prov per ha analyserats med traditionell metod.

NIR-mätningar i kombination med ett fåtal jordprover leder till stora kostnadsbesparingar

Ännu billigare hade det varit att inte behöva göra några traditionella jordartsanalyser alls utan enbart använda NIR mätningar. Tyvärr medför det ofta stora systematiska fel på gårdsnivå eftersom man då måste använda stora nationella NIR-modeller för kalibrering.

En lösning på det kan vara att analysera ett fåtal jordprover från gården på traditionellt sätt i tillägg till NIR-mätningarna. Vi såg att det systematiska felet i både ler– och mullhaltsbestämningarna kunde minskas kraftigt genom att lägga till så få som tio lokala prov från gården. Det resulterade i nästan lika bra bestämningar som de gjorda med en lokal gårdsmodell baserade på 40 prov.

Den här varianten att kombinera NIR-mätningar med traditionella mull- och lerhaltsanalyser på tio lokala jordprover skulle innebära betydande kostnadsbesparingar. Det gör tekniken attraktiv även för gårdar med mindre areal. En ytterligare vinst hade varit om man även hade kunnat reducera antalet prover som måste analyseras för pH och AL-extrakt med traditionell metod, men för detta är NIR-metoden än så länge för osäker och helt andra sensortekniker behöver utvecklas.

Relaterade sidor:

Kontaktinformation

Johanna Wetterlind, forskare
Institutionen för mark och miljö, SLU  
johanna.wetterlind@slu.se, 0511-67112

Sidansvarig: cajsa.lithell@slu.se