Afprøvning af automatisk jordprøveudtager med on-line bestemmelse af ph

Transkript

1 Afprøvning af automatisk jordprøveudtager med on-line bestemmelse af ph

2 2

3 Afprøvning af automatisk jordprøveudtager med on-line bestemmelse af ph Leif Knudsen og Rita Hørfarter, Dansk Landbrugsrådgivning, Landscentret, Planteproduktion Jens Elbæk Andersen, LandboNord Bendt Jensen, LandboMidtØst Forord LandboNord, LandboMidtØst og Landscentret, Planteproduktion har i perioden 2006 til 2008 afprøvet en automatisk jordprøveudtager med on-line bestemmelse af ph i marken. Jordprøveudtageren er produceres af firmaet Veris Technologies i Kansas, USA. Afprøvningen er gennemført med støtte af Ministeriet for Fødevarer, Landbrug og Fiskeri / FødevareErhverv (FERV) under loven om innovation. LandboNord og LandboMidtØst har forestået al den praktiske prøveudtagning i projektet, herunder klargøring af maskinen. Under afprøvningen er kortlagt 60 marker med jordprøveudtageren, og i projektet indgår data fra 36 marker. Landcentret har forestået organisering af data og databehandling. Konklusionen og anbefalingerne er udarbejdet af de tre projektdeltagere i fællesskab. Jordprøveudtageren introducerer en ny metode til udtagning og analysering af jordprøver, og et nyt datagrundlag at udarbejde kalkbehovsberegninger og kalktilførselskort på. I kraft af bevillingen fra FERV har det været muligt at gennemføre en grundig afprøvning af maskinen og metoden. Den overordnede konklusion er, at der kan gennemføres en bedre kortlægning af variationen af Reaktionstal i marken med denne maskine end ved traditionel udtagning af jordprøver i grid. LandboNord har optaget en video af kørsel med jordprøveudtageren. Et link til videoen findes på LandbrugsInfo under Planteavl / Præcisionsjordbrug og GIS / Automatisk jordprøveudtager / Video Veris VMSP. 3

4 Konklusion Anvendelse af Veris Mobil Sensor Platform (VMSP) til udtagning af jordprøver og online bestemmelse af ph og ledningsevne på 36 projektmarker har vist, at der med denne metode kan opnås en bedre beskrivelse af variationen i Reaktionstal i marken end ved udtagning af én gridprøve pr. ha. Dermed er der bedre chance for at identificere områder i marken med latent eller akut kalktrang. Den samtidige kortlægning af elektrisk ledningsevne kan udnyttes til en mere præcis beskrivelse af det optimale Reaktionstal og behovet for tilførsel af kalk. Omkostningen ved kortlægning med VMSP vurderes til at være i samme niveau som kortlægning med én gridprøve pr. ha. Ud fra gennemførelse af basale studier over variationen i Reaktionstal inden for et givet areal, test af sammenhængen mellem ph målt af VSMP og kemiske jordanalyser, detaljerede metodestudier i 3 marker og kortlægning af i alt 36 med VMSP systemet kan følgende konkluderes: Metodens egnethed som grundlag for beregning af kalkbehov Med en tilfredsstillende kalibrering kan kortlægning med VMSP beskrive variationen i Reaktionstal i en mark bedre end ved udtagning af jordprøver i et 100 meter grid. Beregning af kalkbehov som gennemsnit af 36 projektmarker giver stort set det samme kalkbehov ved beregning ud fra VMSP målinger af ph og elektrisk ledningsevne som ved udtagning af én gridprøve pr. ha. Kalkbehovsberegningen forbedres af, at markens variation i lerindhold er bestemt med VMSP målinger af elektrisk ledningsevne. VMSP måling af elektrisk ledningsevne i det øverste jordlag er godt korreleret med lerprocenten. Umiddelbart er det ikke nødvendigt at kalibrere denne måling på markniveau, men der skal foretages en kalibrering for et geografisk område. Måling af elektrisk ledningsevne er også knyttet til indholdet af tilgængeligt fosfor, kalium, magnesium og kobber og kan derfor udnyttes til en målrettet udtagning af jordprøver til bestemmelse for disse næringsstoffer. Kalibrering af VMSP målinger Validiteten af VMSP kortlægning er helt afhængig af, at kalibrering foretages rigtigt. Det anbefales, at kalibrering sker ved at udtage en jordprøve, som består af en blanding af 16 stik med en radius på minimum 10 meter. Jordprøven kalibreres op mod VMSP målinger foretaget inden for en 35 meter radius fra gridpunktet. I kalibreringsprøverne kan også bestemmes Fosfortal, Kaliumtal og Kobbertal og det vurderes, at dette vil give en rimelig beskrivelse af næringsstofniveauet i marken, fordi kalibreringsprøverne skal tages i områder med hhv. lavt, middel og høj ledningsevne. Funktionalitet og betjening af VMSP maskinen Betjening af VMSP maskinen skal ske af uddannet personale. Det kræver en del instruktion at kunne betjene maskinen herunder at kalibrere den løbende. Bygget på erfaringer fra kortlægning af 60 marker virker VMSP udstyret velfungerende, men der er et stort slitage. Forbruget af elektroder har været stort, men udgør reelt kun en lille del af de samlede omkostninger. Påmontering af et Webcam, der gør det muligt for chaufføren at overvåge funktion af skyllepumper og opsamling af jordprøver under kørsel, har fungeret godt og kan anbefales. 4

5 Omkostninger ved kortlægning med VMSP En beregning af omkostningen ved udtagning af jordprøver og udarbejdelse af kalktildelingskort, viser at omkostningen vurderes til 175 kr. pr. ha svarende til udtagning af én gridprøve pr. ha. Problemer og udviklingsbehov ved brug af metoden Det er i projektet ikke lykkedes at kunne kortlægge humusområder i marken ud fra detaljerede højdedata. Den fundne sammenhæng er for usikker. Der er behov for udvikling af en metode til kortlægning af humusområder, idet det påvirker mange dyrkningsparametre herunder kalkbehov. Håndtering af data, herunder kalibrering af prøver, beregning af kalktildelingskort og udskrivning af kort skal operationaliseres og automatiseres til kommerciel drift. 5

6 Indholdsfortegnelse Forord... 3 Konklusion Indledning Baggrund Afprøvning af VMSP Opgørelse af databearbejdning Beskrivelse af VMSP systemet Beskrivelse af maskinen Udtagning af prøver VMSP EC måling af jordens elektriske ledningsevne Detrend og kalibrering af VMPS ph Sammenligning af enkeltstik, fællesprøver og udtagning i grid Metode Resultater Variation i Reaktionstal Variation i enkeltstik i hele marker Konklusion om variation i Rt Validering af udtagning af prøver med VMSP Metode Resultat Sammenligning af Rt og ph i vand Sammenhæng mellem VMSP målinger, målinger af Rt og målinger af ph i vand Sammenhæng mellem målt VMSP EC og ler og humus Konklusion Sammenligning af forskellige udtagningsstrategier Sammenligning med Rt i gridpunkter Sammenligning af metodernes egnethed til at kortlægge variationen i Rt inden for marken Kalkkort udarbejdet ved de tre metoder Konklusion Kalibrering af VMPS målinger Test af producentens anbefaling for kalibrering Problemer ved kalibrering Forslag til kalibreringsprocedure for VMSP Test af kalibreringsrutine Konklusion Kortlægning af jordtyper og humusområder Sammenhæng mellem indhold af humus og Veris EC Kortlægning af humusområder ud fra højdedata Validering af indeksmetoden Konklusion på kortlægning af humusområder Udvikling og test af algoritmer til kalkbehovsberegning på grundlag af Veris målinger Sammenligning af kalkbehovsberegningerne Konklusion Erfaringer fra kørsel i marken Sådan er VMSP anvendt Vurdering af maskinens funktionalitet og stabilitet Kapacitet Forbrug

7 9.5 Beregning af omkostninger ved brug af VMSP Sammendrag og konklusion Variation i Reaktionstal inden for et givet areal Undersøgelse af kalibreringsmetoder for VMSP VMSP evne til at beskrive variationen i Rt inden for en mark sammenlignet med gridprøver Test af VMSP evne til at kortlægge lerindhold i jorden Kortlægning af humusområder ud fra højdedata og VMSP elektrisk ledningsevne Sammenligning af kalkbehov beregnet efter traditionel gridmetode og ved VMSP målinger Funktionaliteten og omkostningen ved VMSP systemet Økonomi Samlet vurdering Definitionsliste Litteraturhenvisning

8 1 Indledning LandboNord, LandboMidtØst og Landscentret, Planteproduktion fik i 2006 en bevilling fra FERV fra innovationsmidlerne til at undersøge egnetheden af en automatisk jordprøveudtager. I projektet er undersøgt, om kalkning af landbrugsjord kan optimeres ved brug af en nyudviklet automatisk prøveudtager med on-line analysering af ph (Reaktionstal) og jordens elektriske ledningsevne (korreleret med ler og sand). Beregning af kalkbehovet kan derved baseres på 15 til 20 ph og teksturmålinger pr. ha mod traditionelt kun 0,3 til 1 prøve pr. ha. Metodens egnethed sammenlignes med traditionel udarbejdelse af kalktildelingskort ved at se på risici for akut og latent kalktrang pletvis i marken. 1.1 Baggrund Udtagning af jordprøver og kemisk analyse for Reaktionstal har igennem en årrække dannet baggrund for beregning af kalkbehov. Med introduktion af GPS-positionering af jordprøver i slutningen af 90 erne, blev det muligt at tildele kalk positionsbestemt ud fra kendskabet til variation i Reaktionstal inden for marken. Problemet er at opnå en tilstrækkelig nøjagtig beskrivelse af variationen i Rt inden for marken, samt en beskrivelse af variationen i jordtype, der også er afgørende for kalkbehovet. I praksis er kortlægning af variation i jordtype foregået ved, at jordprøver udtages efter den såkaldte gridmetode, hvor prøverne systematisk udtages i et gridnet af en given størrelse. Der er typisk anvendt en gridstørrelse på 100 meter pr. ha svarende til 1 prøve pr. ha. I nogle tilfælde anvendes der dog et grid på 75 meter pr. ha svarende til 2 prøver pr. ha. En gridprøve tages normalt ved at udtage 16 enkeltstik i en radius på 10 til 20 meter fra gridpunktet, og sammenblande enkeltstikkende til en fællesprøve, der analyseres på et kemisk laboratorium (Hansen, 2002). Det er velkendt fra litteraturen, at der skal flere prøver til pr. ha for at få en tilfredsstillende beskrivelse af den geografiske variation, fordi afstanden mellem prøverne er for stor til at opnå en indbyrdes korrelation. Omkostningen til udtagning og til analyse af prøverne sætter dog en grænse for, hvor mange prøver det er realistisk at tage pr. ha. En kalkbehovsberegning ud fra en kortlægning med 1 prøve pr. ha med en tilhørende jordtypeangivelse giver dog en langt bedre overensstemmelse mellem det beregnede kalkbehov og kalkbehovet på positionen, end en kalkbehovsberegning for marken som helhed beregnet ud fra markens gennemsnitlige Reaktionstal og jordtype. Gevinsten ved en positionsbestemt kalkning er, at der undgås en for lille kalktilførsel i de områder i marken, der har lavest Reaktonstal med et potentielt stort udbyttetab til følge og en overkalkning i andre steder i marken, der kan resultere i manganmangel. 1.2 Afprøvning af VMSP Med VMSP (Veris Mobil Sensor Platform) gennemføres målinger af ph pr. ha. I modsætning til traditionel udtagning af jordprøver måles der på enkelstik, idet målingen foretages ved, at den udtagne jordprøve løftes op omkring 2 elektroder, der foretager målingen. Selve metoden er derfor principielt anderledes end den traditionelle. En anden forskel er, at en kemisk analyse for Rt sker i en opløsning af calciumklorid. Ved VMSP metoden måles alene på jordvand og resterne af det skyllevand, der mellem hver måling anvendes til at skylle elektroderne med. 8

9 I afprøvningen har derfor indgået nogle grundlæggende undersøgelser med henblik på at belyse hvilken forskel, der fremkommer ved at analysere på mange enkeltstik, og ved at analysere på fællesprøve (som den traditionelle metode). Betydningen af, at VMSP målingen ikke foretages i calciumklorid er også belyst. Udover undersøgelser af Reaktionstal/pH er korrelationen mellem målinger af elektrisk ledningsevne med VMSP og lerindholdet undersøgt. En oversigt over aktiviteterne i den gennemførte afprøvning er vist i tabel 1.2. Tabel 1.2 Oversigt over afprøvningen af VMSP teknologien. Delopgave Beskrivelse Anskaffelse, klargøring og indkørsel af VMSP Maskinen blev købt i 2006 fra Veris Technologies i Kansas, USA. Fabrikanten instruerede 3 dage i Danmark for at gør maskinen køreklar og uddanne chaufførerne. VMSP kortlægningen består i måling af ph i prøver pr. ha samt kortlægning af markens elektriske ledningsevne. Grundlæggende undersøgelse af variation i Reaktionstal I 5 marker blev variationen i Rt mellem 16 enkeltstik inden for 1, 10 og 100 m 2 undersøgt. Formålet var at belyse betydningerne af at anvende enkeltstik frem for fællesprøver af flere stik. Undersøgelse af sammenhæng mellem VMSP målinger og sammenhørende laboratoriemålinger af ph i vand og calciumklorid I 3 marker blev undersøgt sammenhængen mellem VMSP målinger af ph og laboratoriemålinger af ph i vand samt Reaktionstal i den sammenhørende jordprøve. Sammenhængen mellem VMSP målt EC (elektrisk ledningsevne) og ler- og humusindholdet blev tillige undersøgt. Undersøgelse af VMSP evne til at beskrive variationen i Reaktionstal i marken sammenlignet med traditionel gridudtagning og udtagning ved enkeltstik I 3 marker på ca. 10 ha blev udtaget gridprøver (75 meter grid), enkeltstik (ca. 15 pr. ha) og VMSP målinger (ca. 17 pr. ha). De tre udtagningsmetoders egnethed til at beskrive variationen i Reaktionstal inden for markerne er undersøgt. Kortlægning af humusområder i marken Ud fra højdedata med stor opløselighed blev forskellige muligheder for at finde humusområder i marken undersøgt. Idéen i beregningen er at finde de områder i marken, hvortil der er vand- og stoftransport. Kortlægningen skete i alle 36 projektmarker. Kortlægning med VMSP i 36 marker og sammenhørende udtagning af gridprøver. Sammenligning af beregnet kalkbehov med traditionel gridprøveudtagning og med VMPS I alt ca. 60 marker er kortlagt med VMSP teknikken. Kun fra de 36 marker er der sammenhørende gridprøver. For hver af markerne er beregnet et kalktildelingskort efter gridudtagning og efter VMSP målinger. I VMSP kalkbehovsberegningen indgår tillige målinger af jordens elektriske ledningsevne. 9

10 1.3 Opgørelse af databearbejdning Alle VMSP målinger (ph og jordens elektriske ledningsevne) er logget elektronisk. Ved udtagning af gridprøver er positionen ligeledes logget med den tilhørende stregkode på prøveemballagen. Analyseresultaterne er derefter automatisk flettet med positionen. Al databehandling, korttegning mv. er gennemført i MapInfo Professional og Vertical Mapper. De statistiske beregninger er gennemført i Excel 8.0. Dataflowet mellem VMSP-udstyret og MapInfo Professional og Excel er forløbet problemfrit. 10

11 2 Beskrivelse af VMSP systemet 2.1 Beskrivelse af maskinen De to systemer til måling af jordens ledningsevne og ph er monteret på en mobil sensor platform, som fabrikanten benævner det (se figur 2.1). Platformen uden vand vejer ca. 900 kg og er 2,5-3 meter bred. Platformen kan enten trækkes af en traktor eller en større terrængående bil. Der er behov for stor kapacitet på både hydraulik og generator til at levere den nødvendige strøm til maskinen. Fig 2.1 Veris Mobil Sensor Platform (VMSP) Hvis der er behov for det, kan en tallerkenrenser (1) monteres foran på maskinen, der fjerner afgrøderester og andet, der kan genere, at der udtages en ordentlig prøve. Ligeledes kan (2) komprimere evt. løs jord, så det er lettere at udtage en god jordprøve. Den hydrauliske cylinder (3), som via et paralellogram sænker og hæver udtagerskoen (5) med skærespids (4), bevirker at der konstant i faste cykler bliver udtaget en ny jordprøve, som der efterfølgende bliver målt ph på. Ved hver udtagning af en jordprøve bliver den gamle/forrige jordprøve presset bag ud af udtagerskoen af den nye jordprøve. Når den hydrauliske cylinder (3) presser paralellogram med udtagersko op, presses den aktuelle jordprøve op mod holderen med to ion-selektive elektroder (6). Hver gang udtagerskoen enten sænkes eller hæves køres spidsen forbi en fjederbelastet anordning (skraber) der skraber skoens spids ren for jord og store genstande, som kan stoppe for gennemgang af jord. (7). Efter hver måling af en prøve vaskes elektroderne med vand fra to fladsprede-dyser (8), alt imens en ny prøve er ved at blive udtaget. Vandet opbevares i en 378 liter stor tank. (9). Der kan valgfrit monteres tallerkener til at lukke rillen efter både frontrenseren og udtagerskoen (10). 11

12 2.2 Udtagning af prøver Jorden opsamles i en jordsøgende metalsko med cylinderformet åben næse og uden hæl (se billedet). Næsen vender i kørselsretningen. Når skoen sænkes ned i jorden presses en jordpølse gennem den cylinder formede snude og ud gennem den bagerste del af skoen uden hæl. Skoen er i jorden fra 1-3 sek. af gangen, før prøven/skoen med indhold hæves (tiden kan indstilles elektronisk, ligesom også dybden kan indstilles mekanisk). Figur 2.2 Jordsøgende metalsko med cylinderformet åben næse og uden hæl Når skoen hæves, bliver jorden i den bagerste del af skoen presset op mod de to nyvaskede elektroder, som måler Ph. Målingen tager minimum 7 sek., men er udlæsningen ikke faldet til ro, inden der er gået 20 sek., vil udlæsningen blive kasseret, og en ny prøve tages op. Grænsen på de 20 sek. kan om nødvendig øges. Herefter tages en ny prøve op, samtidig med at elektroderne vaskes før næste prøve. Er forskellen på udlæsningerne fra de 2 elektroder større end 0,75 enheder, bør resultatet kasseres. Dette kan enten skyldes, at en eller begge elektroder er gået i stykker/slidt, eller at den ene ikke er blevet ordentlig ren fra forrige måling. Da prøveudtageren kører på tid (hvor tiderne dog kan indstilles) er det hovedsageligt fremkørselshastigheden og afstanden mellem hvert træk, der afgør hvor mange prøver der tages pr. ha. Ved en hastighed på 10,8 km/time køres 3 m/sek. Analyseres en prøve for hver 10 sek. opsamles en prøve for hver 30 m. Er der 24 m mellem hvert træk, svarer det til 14 prøver pr. ha, og 28 prøver pr. ha når trækkene tages for hver 12 m. Elektrodetype ph elektroderne anvendt i projektet er af typen H028-KE01. 12

13 2.3 VMSP EC måling af jordens elektriske ledningsevne Måling af jordens ledningsevne giver et udtryk for jordens tekstur (indhold af sand og ler). Selve målingen sker ved, at en elektrode injekserer en kendt spænding ned i jorden, hvorefter en anden elektrode måler spændingsfaldet. En høj EC værdi er ensbetydende med et højt lerindhold i jorden, og jo lavere værdi jo mere sandet er jorden. Et stigende humusindhold giver en højere elektrisk ledningsevne. En høj værdi for elektrisk ledningsevne kan derfor både skyldes et højt lerindhold og et højt humusindhold. VMSP EC måler jordens ledningsevne i 2 dybder på én gang: 0-30 cm s dybde 0-90 cm s dybde De 4 midterste skær måler jordens elektriske ledningsevne i 0-30 cm, og de 2 yderste skær måler i hele jordprofilen 0-90 cm se figur 2.2. Figur 2.3 Skitse af Veris EC. De yderste skær måler jordens ledningsevne i 0-90 cm, mens de midterste 4 skær måler jordens ledningsvene i topjorden 0-30 cm. I undersøgelserne er VMSP EC sat op til at logge data hvert andet sekund, så der genereres en EC måling for ca. hver anden meter i alt ca. 180 EC målinger pr. ha. VMSP EC kræver ikke kalibrering, hvilket gør, at data mellem marker umiddelbart kan sammenlignes. Tolkningen af VMSP EC værdier kan dog formodentlig forbedres ved at gennemføre en lokal kalibrering mod lerindholdet. Der logges data for hvert sekund Detrend og kalibrering af VMPS ph Rådata fra VMPS ph måling skal detrendes og kalibreres før målingerne er pålidelige. På grund af slid på elektroderne under kørsel i marken kan VMSP ph målingerne inden for marken flyde se figur 2.3. Derfor skal alle målinger indlæses i et Detrend program, som populært sagt retter data op. For at gennemføre denne kontrol skal der køres i hvert andet kørespor ud og hvert andet hjem, således at man starter og slutter inden for samme område af marken. 13

14 Figur 2.4 Diagram viser rå VMPS ph målinger (blå farve) og samme måling efter data er detrended (rød farve). Efter at VMPS ph målingerne er detrended, skal de kalibreres mod laboratoriemålte Reaktionstal inden for marken. Denne kalibrering er helt afgørende for at ramme det rigtige niveau af Reaktionstal med MVSP målinger. Metoder til kalibrering er gennemgået udførligt i afsnit 6. 14

15 3 Sammenligning af enkeltstik, fællesprøver og udtagning i grid Kalkning og jordprøveudtagning i Danmark er traditionelt baseret på, at hver jordprøve består af minimum 16 enkeltstik med et jordprøvebor, hvorefter jorden fra disse enkeltstik blandes til en fællesprøve, der fremsendes til laboratoriet. På laboratoriet pulveriseres prøven før en delprøve udtages til analyse. Analyseresultatet antages derfor at repræsentere et gennemsnit af den prøveflade, som enkeltstikkende er udtaget på. Kravet til minimum 16 enkeltstik er fastsat fra ældre undersøgelser om variationen af ph og næringsstofindhold i jord (Nielsen, 1996). En vejledning i udtagning af jordprøver er udarbejdet af Dansk Landbrugsrådgivning, Landscentret, Planteproduktion (Landscentret, 2003). Eksisterende undersøgelse af variation i indhold af ph og næringsstoffer i jord er af ældre dato. Nielsen (1996) har summeret forskellige undersøgelser. Resultatet heraf er gengivet i tabel 3.1. Tabel 3.1 Forskellige undersøgelser af variationen i kulstof og næringsstoffer inden for forskellige arealstørrelser (Fra Nielsen, 1996). Analyse 1 m m 2 Hele marken Kilde: Variationskoefficient (CV i pct.) Kulstof Becket og Webster Kvælstof Ekstraherbart fosfor Ombytteligt kalium Ombytteligt calcium Ombytteligt magnesium Ombytteligt natrium Kaliumtal (omb. kalium) 57 Bundgaard og Fosforsyretal (ekstr. med svovlsyre 57 Larsen, 1943 Totalkvælstof 64 Nielsen, 1983 Fra undersøgelsen af Becket og Webster fremgår det, at minimum 50 pct. af variationen i næringsstofindhold inden for marken kan forklares ved variation inden for 1 m 2. For at vurdere betydningen af, at der ved udtagelse af jordprøver med VMSP tages enkeltstik, er der i projektet gennemført nogle grundlæggende undersøgelser af variationen i Rt og næringsstoffer i 3 marker. Ved vurdering af variationen i Rt over korte afstande, skal man være opmærksom på laboratoriesikkerheden ved bestemmelse af Rt. Undersøgelser over spredningen i målinger af Rt i ringanalyser ved laboratorierne af jordprøver viser, at spredningen på en Rt-bestemmelse ikke bør være større en 0,1 Rt-enhed (Knudsen, 2002). Ringanalyserne viser også, at laboratorierne normalt kan opfylde dette krav. Ved sammenblanding af enkeltstik til en samleprøve fås ikke nødvendigvis et resultat af Rtmåling i samleprøven, der svarer til gennemsnittet i enkeltstikkene. Det kan skyldes, at buffervirkningen er forskellig i enkeltstikkene. I flere af nedenstående beregninger er det dog forudsat, at samleprøven vil give et gennemsnit af enkeltstikkene. 15

16 3.1 Metode Undersøgelserne er gennemført i 5 marker, der er udvalgt for at få en stor variation i Reaktionstal og næringsstoffer. Der er udtaget 16 enkeltstik inden for 1 m 2, 10 m 2 og 100 m 2. Hver prøveflade er neddelt i 16 kvadrater, hvor hver prøve er udtaget i centrum af dette kvadrat med et jordprøvebor med en diameter på 1,2 cm til ca. 20 cm's dybde og. Prøverne er nummereret således, at placeringen inden for prøvefladen er kendt. Se figur 3.1. Prøverne er analyseret for Reaktionstal, Fosfortal, Kaliumtal og Magnesiumtal. Figur 3.1 Illustration af, hvordan prøverne er udtaget. Kvadraterne er samlet henholdsvis 1 m 2, 10 m 2 og 100 m 2, der er neddelt i hver 16 lige store kvadrater, hvor der er udtaget 1 stik i hvert kvadrat. Der er i 3 marker foretaget en direkte sammenligning af resultatet ved udtagning af enkeltstik med traditionel udtagning af jordprøver i et 75 meter grid (prøve udtaget ved sammenblanding af 16 stik udtaget i en cirkel på 12 meter fra centrum af gridpunktet). Der er udtaget enkeltstik pr. ha efter samme mønster som ved udtagning med VMSP. 3.2 Resultater For hver prøveflade er beregnet gennemsnit, minimums- og maksimumværdier samt en spredning. Resultaterne er summeret i tabel 3. Variationskoefficienten er beregnet som spredningen af de 16 stik divideret med middelværdien multipliceret med 100. Tabel 3.2 Variationskoefficienter for Reaktionstal og næringsstofindhold i jord i 5 marker. Areal, m 2 Rt Pt Kt Mgt

17 Undersøgelsen bekræfter de størrelsesordener for variationskoefficienter, der er angivet i tabel 3.2. Variationen inden for 1 m 2 er ikke mindre end inden for 10 eller 100 m 2. Den lave variationskoefficient for Reaktionstal i forhold til næringsstofindhold skal ses i lyset af, at skalaen for Rt er logaritmisk, og at Rt normalt kun typisk varierer mellem 5,0 og 8,0, mens f.eks. Kaliumtal typisk varierer fra 2 til 50. Variation i Reaktionstal er belyst nærmere i følgende afsnit. Hvis man kun udtager ét enkeltstik inden for et område, kan der være en betydelig variation mellem ph eller næringsstofindholdet i dette stik sammenlignet med gennemsnittet af 16 stik inden for området. Ud fra ovenstående variationskoefficienter kan sandsynligheden for en given forskel beregnes. I tabel 3.3 er gennemført en sådan beregning. Resultatet viser, at der er 16 pct. s sandsynlighed for, at resultatet af enkeltstikket er 0,3 Rt enheder lavere end gennemsnittet af 16 stik inden for samme områder og tilsvarende 2,5 pct. sandsynlighed for, at resultatet af 16 fællesstik kan være 0,6 Rt-enheder højere end af enkeltstikket. Tabel 3.3 Beregnet afvigelse ved henholdsvis 16 og 2,5 pct. sandsynlighed mellem resultatet af et enkeltstik og resultatet af en fællesprøve bestående af 16 stik inden for samme område. Element Variationskoef. pct. Middelværdi Sandsynlighed 16 pct. 2,5 pct. Den afvigelse, der er den angivne sandynlighed for at analysen af et enkeltstik er mindre end gns. af 16 enkeltstik Rt 5 6,0 0,3 0,6 Pt 15 4,0 0,6 1,2 Kt 30 10,0 3 6 Mgt 25 4,0 1 2 Hvis der f.eks. i ét enkeltstik findes et Reaktionstal på 5,4 er der 16 pct. sandsynlighed for at gennemnittet af 16 stik inden for samme område vil have et Rt på over 5,7 og 2,5 pct. sandsynlighed for, at Rt er over 6, Variation i Reaktionstal I tabel 3.4 er resultaterne fra undersøgelsen af variation i Reaktionstal vist for alle 5 undersøgte marker. Tabel 3.4 Oversigt over resultater af analyser for Rt af 16 enkeltstik i 5 marker. CV udtrykker variationskoefficienten. Mark 1 m 2 10 m m 2 Gns. Min Max Spr. CV Gns. Min Max Spr. CV Gns. Min Max Spr. CV MO 6,1 5,6 6,4 0,22 4 6,0 5,3 6,5 0,33 6 6,1 5,6 6,8 0,30 5 SN 6,9 6,7 7,3 0,15 2 6,8 6,6 7,0 0,14 2 6,9 6,6 7,1 0,12 2 LN 5,6 5,1 6,0 0,29 5 5,6 5,3 6,3 0,26 5 5,6 5,2 5,9 0,19 3 LS 6,4 6,1 6,9 0,25 4 6,4 6,1 6,7 0,18 3 6,4 6,0 6,8 0,20 3 FH 5,9 5,7 6,1 0,11 2 6,0 5,8 6,1 0,12 2 5,9 5,7 6,1 0,

18 Variationskoefficienten er ikke stigende, selv om udtagningskvadrantet øges fra 1 til 100 m 2. Variationskoefficienten er ikke påvirket af det gennemsnitlige Rt. Forskellen mellem det laveste og det højeste Rt mellem de 16 enkeltstik varierer mellem markerne fra 0,4 til 1,2 Rt enheder. Mellem minimumsværdien og gennemsnittet varierer intervallet fra 0,2 til 0,5. Der er gennemført en vurdering af, om der er en systematisk geografisk variation i Rt inden for udtagningskvadrantet. De 16 observationer inden for hver kvadrant er ikke tilstrækkeligt til at gennemføre en traditionel geostatistisk analyse. Derfor er variationen vurderet visuelt ud fra de diagrammer, der er vist i figur 3.2. Figur 3.2 Visuel fremstilling af variation af Rt inden for udtagningskvadranter af stigende størrelse. Eksempel fra mark MO. Ud fra en visuel vurdering er der ikke noget, der tyder på, at der er en systematisk geografisk variation i Rt inden for udtagningskvadranterne. Variationen i Rt synes tilfældig inden for kvadranten. I én mark (FH) er variationen tillige bestemt inden for 1,0 ha. Sammenlignet med variationen inden for 1, 10 og 100 m 2 stiger spredningen på Rt fra 0,11-0,13 til 0,16, mens forskellen mellem minimum og maksimum stiger fra 0,4 til 0,6 Rt enheder. Variationen stiger således, men ikke afgørende. 3.4 Variation i enkeltstik i hele marker I 3 marker er der foretaget målinger af Reaktionstal ved at udtage enkeltstik pr. ha. Enkeltstikken er taget ved at følge samme udtagningslinje som ved måling med VMSP. I tabel 3.5 er resultaterne fra de 3 marker samlet. Tabel 3.5 Resultater af Rt målinger i enkeltstik i 3 marker Mark nr. Arelal, ha Antal Middel St.afv. Var.koef. Min Maks Range Sill/slope , ,1 0,31 5,0 5,0 7, , , ,3 0,30 4,8 5,6 7, , , ,2 0,14 0,1 5,8 6,9 0,67 0 Af tabellen fremgår, at variationskoefficienten i de 2 af markerne er større end variationskoefficienten ved udtagning inden for et lille område. I mark 169 er variationen i Rt meget beskeden, selvom der er en relativ stor forskel på min. og maks. Rt i marken. Denne forskel fremkommer ved, at der er meget få prøver med henholdsvis et lavt og et højt Rt i marken. 18

19 For at undersøge, om der forekommer en systematisk geografisk variation i Rt i marken, er der beregnet et semi-variogram. Resultatet heraf er udtrykt i Range, der udtrykker den afstand fra et punkt, hvor der er en afhængighed af nabopunkter. I mark 155 og 167 er der et meget stort Range, hvilket viser en meget stor systematisk afhængighed mellem punkterne. I mark 169 er der som forventet alene ud fra den beskedne variationskoefficient ingen systematisk geografisk variation. Beregning af den geografiske variation i mark 155 fremgår af nedenstående figur. Beregningen og kortet er baseret på interpolation af målingerne af enkeltstik. Rt målt i enkeltstik i mark 155 Veris ph Figur 3.3 Interpolation af Reaktionstal ud fra enkeltstik i mark nr. 155 og beregning af variogram. 3.5 Konklusion om variation i Rt Undersøgelsen viser, at der inden for et areal på 1 m 2 er en variationskoefficient i Rt på 0,2-0,5. Variationskoefficienten er næsten uafhængig af om udtagningsarealet øges til 100 m 2. I marker på 10 ha er variationskoefficienten på niveau, men den er her systematisk forskellig inden for marken. Den store variation i Rt inden for små arealer betyder, at det er forbundet med stor usikkerhed at få en direkte sammenligning af en VMSP ph måling og en tilhørende laboratorieprøve, fordi det er umuligt at måle på samme jordvolumen. Dette skal tages i betragtning, når VMSP målingerne valideres mod laboratorieprøver (afsnit 4). Variationen betyder også, at VMSP målingerne ikke kan kalibreres mod enkeltstik, hvor der foretages en laboratorieanalyse (se afsnit 6). 19

20 4 Validering af udtagning af prøver med VMSP Måling med VMSP sker i vand og alene med den jordfugtighed, der er i den udtagne jordprøve samt resterne af skyllevand. Måling på laboratoriet sker i 0.01 M calciumklorid i forholdet 1 del jord (tør pulveriseret prøve) og 5 dele væske. For at sammenligne målinger med VMSP direkte med målinger i laboratorier er der gennemført en række direkte sammenligninger af målinger med VMSP og laboratoriemålinger. 4.1 Metode Sammenligningen er foretaget i 3 marker på i alt 87 jordprøver. Umiddelbart efter at udtagningsaggregatet på VMSP har udtaget en jordprøve og målt ph, er maskinen stoppet og jorden i udtagningsaggregatet er udtaget og sendt til laboratorieanalyse. I laboratoriet er målt både ph i vand og Reaktionstal samt ler og humus. Der er et metodisk problem ved, at der ved VMSP kun måles på en del af jordprøven, mens der på laboratoriet måles på en pulveriseret prøve, der repræsenterer hele jordprøven. Jævnfør afsnit 3 kan der være meget store forskelle i Rt selv inden for ganske små afstande. Derfor må der forventes en betydelig tilfældig variation i datasættet. 4.2 Resultat Sammenligning af Rt og ph i vand I laboratoriet er både foretaget en bestemmelse af Rt (måling i 0,01 M calciumklorid +0,5) og ph målt i vand. Ved måling af ph i calciumklorid fås en ensartet ionstyrke i den opløsning, hvor ph måles. Den ionstyrke, som der opnås ved 0,01 M calciumklorid svarer til den ionstyrke, som typisk optræder i jordvæsken. Der er foretaget en lang række sammenligninger mellem målinger af ph i calciumklorid og måling af ph i vand. På et stort antal prøver er der en stærk signifikant sammenhæng. (Knudsen, 2007). Der er en relativ stor variation på enkeltprøver, som bl.a. er afhængig af vandindholdet i jorden på det tidspunkt prøven udtages. Desuden er sammenhængen mellem ph i calciumklorid og ph i vand ikke lineær. Ved lave ph værdier er forskellen større end ved høje værdier. I nærværende undersøgelser er målt ph i vand og Rt i 0,01 M calciumklorid i 87 prøver. Sammenhængen fremgår af figur 4.1. Det fremgår af figuren, at sammenhængen overordnet set er god. (*** signifikant). Hældningen på kurven er nær 1, mens der er en konstant forskel på 0,48. Spredningen på regressionen er imidlertid relativt høj (0,20 Rt enheder). 20

21 Figur 4.1 Sammenhæng mellem Rt målt i calciumklorid (+0,5) og ph målt i vand Sammenhæng mellem VMSP målinger, målinger af Rt og målinger af ph i vand Resultatet af målingerne i de 3 marker fremgår af tabel 4.1. Tabel 4.1 Resultater af direkte sammenligninger af målinger med VMPS tre marker. Spredning Sammenligning af VMSP ph og Rt Mark Antal nr. prøver Rt Sammenligning af VMS ph og ph vand R 2 K 1 K 2 Spredning Sign. R 2 K 1 K 2 Spredning Sign ,32 0,29 2,78 0,69 0,35 ** 0,33 3,82 0,50 0,34 *** ,18 0,33 1,67 0,78 0,21 *** 0,23 3,13 0,52 0,22 ** ,26 0,63 3,66 0,64 0,13 *** 0,12 6,22 0,19 0,20 - Rt = K 1 + K 2 x VMSP_pH, ph vand = K 1 + K 2 x VMSP_pH. I alle tre marker er der en stærk signifikant sammenhæng mellem Rt målt i laboratoriet og ph målt i marken med VMSP. Spredningen på regressionen varierer fra 0,13 til 0,35 mens hældningen varierer fra 0,64 til 0,78. Sammenlignes spredningen med spredningen i Rt for enkelstik udtaget inden for korte afstande, der jævnfør tabel 3.2 har en spredning fra 0,11 til 0,29, må den opnåede sammenhæng mellem VMSP målinger og laboratoriemålinger ses som tilfredsstillende. Den manglende mulighed for at validere målingerne på nøjagtig samme prøve betyder, at valideringen af VMS snarere bør foretages ud fra evnen til at beskrive variationen i marken sammenlignet med gridudtagning (se afsnit 5). Afgørende for at anvende VMSP i praksis er imidlertid, at kalibreringen mellem VMSP og Rt sker korrekt. Det behandles i et separat afsnit. Kun i én af de 3 marker er der opnået en bedre sammenhæng mellem VMSP måling og laboratoriemåling af ph i vand. Jævnfør ovenstående kan det skyldes, at måling af Rt i calciumklorid er mere analogt til måling af ph i vand med VMSP, hvor målingen foretages direkte i jordvæsken end måling af ph i vand. 21

22 4.2.3 Sammenhæng mellem målt VMSP EC og ler og humus I hver af de jordprøver, hvor der sker en direkte sammenligning af VMSP og Rt, er tillige målt elektrisk ledningsevne i 2 dybder med VMSP. Figur 4.2 Sammenhæng mellem målt Veris VMSP elektrisk ledningsevne i pløjelaget og målt lerindhold. Sammenhængen mellem målt ledningsevne og lerindholdet viser, at markens lerindhold kortlægges rimelig præcist ved måling af VMSP elektrisk ledningsevne. Der er ikke opnået nogen bedre sammenhæng ved at inddrage humusprocenten i regressionen. Det må forventes, at ledningsevnen stiger med humusindholdet. En forklaring på den manglende sammenhæng kan være, at humusprocenten er relativt konstant i de 3 undersøgte marker. 4.3 Konklusion Laboratoriemålinger af Rt (ph bestemt i calciumklorid + 0,5) og ph målt i vand viser en indbyrdes stor korrelation. Spredningen er dog større end forventet ud fra andre undersøgelser. I 3 marker er den jordprøve, som er opsamlet i VMSP udtagningsaggregatet, udtaget og analyseret for Rt og ph i vand. I alle 3 marker er opnået en signifikant sammenhæng mellem Rt og VMSP ph, men med en spredning fra 0,13 til 0,35. En stor del af spredningen kan tilskrives den tilfældige variation inden for korte afstande, fordi det er umuligt at få en hel sammenhørende måling på samme jordvolumen. Sammenhængen mellem VMSP målingen og Rt er bedre end sammenhængen mellem VMSP og måling af ph i vand. Det kan skyldes, at der med VMSP kun anvendes det skyllevand, der hænger på elektroden, mens der ved en laboratorium måling måles i forholdet jord:vand i 1 til 5. Der er opnået en god sammenhæng mellem VMSP elektrisk ledningsevne (øverste lag) og lerindholdet. 22

23 5 Sammenligning af forskellige udtagningsstrategier I 3 marker er der udtaget jordprøver efter 3 strategier: Grid jordprøve udtaget i 75 meter grid. Hver jordprøve består af 16 enkeltstik. Enkeltstik jordprøver er udtaget pr. ha som enkeltstik VMSP ph ph-målinger pr. ha. Formålet er at sammenligne de 3 metoder til at beskrive variationen i Rt inden for marken. Figur 5.1 Kort over mark 155 (10,6 ha) viser, hvordan jordprøverne er udtaget efter de 3 strategier. Sammenligningen af de 3 udtagningsmetoder er gennemført efter to forskellige principper. I begge tilfælde er resultaterne af VMSP kalibreret til i gennemsnit af marken at give samme resultat som gennemsnit af Reaktionstal målt i grid. I tabel 5.1 er vist et sammendrag af resultaterne af de 3 prøvetagningsmetoder i de 3 marker. Tabel 5.1 Oversigt over resultater af målinger af Reaktionstal ved tre metoder i 3 marker. Grid Enkeltstik VMSP ph-kalibreret Mark Antal Gns. Spr. Min. Maks Antal Gns. Spr. Min. Maks. Antal Gns. Spr. Min. Maks ,0 0,15 5,7 6, ,1 0,31 5,0 7, ,22 5, ,2 0,24 5,8 6, ,3 0,30 5,6 7, , ,4 0,21 6,1 7, ,2 0,14 5,8 6, ,

24 5.1 Sammenligning med Rt i gridpunkter I en bufferzone på 35 m omkring hver af gridpunkterne i 75 m grid er beregnet gennemsnittet af Rt i de enkeltstik og de VMSP målinger, der er bestemt inden for denne bufferzone. Figur 5.2 viser gridprøverne og enkeltstikkene. Figur 5.2 Illustration af 35 meter bufferzoner om hvert gridpunkt og de enkeltstik, der ligger inden for bufferzonen. Sammenhængen mellem henholdsvis enkeltstik og VMSP målinger og grid fremgår af tabel 5.2. Tabel 5.2 Sammenhæng mellem gns. af Rt udtaget som enkelstik og med VMSP i en 35 meter bufferzone om hver grid og Rt målt i tilhørende gridpunkt. Mark Enkeltstik x grid VMSP x grid Antal K 1 K 2 R 2 Spr. K 1 K 2 R 2 Spr ,50 0,60 0,26 0,16 1,48 0,75 0,76 0, ,40 0,46 0,34 0,17 3,21 0,49 0,47 0, ,01 0,19 0,37 0,06 7,27-0,13 0,07 0,10 K 1 og K 2 er konstanter i ligningen Rt (grid) = K 1 + K 2 x Rt (enkeltstik eller VMSP) Sammenhængen mellem gennemsnit af VMSP ph målinger inden for en 35 meter bufferzone om gridpunktet og Rt i gridpunktet for mark 167 er illustreret i figur

25 VSMP ph indenfor 35 m omkring gridpunkt 6,7 6,6 6,5 6,4 y = 0,487x + 3,206 R² = 0,471 6,3 6,2 6,1 6,0 5,9 5,8 5,7 5,7 5,8 5,9 6 6,1 6,2 6,3 6,4 6,5 6,6 6,7 Rt i grid Figur 5.3 Sammenhæng mellem VMSP ph bestemt i en 35 m zone om gridpunkt og Rt målt i gridpunktet. I 2 af de 3 marker er der opnået en tilfredsstillende sammenhæng mellem gennemsnittet af VMSP målinger i en 35 meter radius fra gridpunktet og Rt målt i gridpunktet. Det skal understreges, at VMSP målingerne på markniveau er kalibreret til at give samme resultat som gennemsnittet af grid Rt målingerne. I mark 169 er der imidlertid ingen sammenhæng. Forklaringen på dette kan være, at spredningen på Rt i denne mark er betydeligt lavere end i de 2 andre marker. Spredningen på gridprøverne jævnfør tabel 5.2 er på samme niveau, som de andre 2 marker, mens spredningen på Rt i enkeltstik er betydeligt lavere. Gridprøverne er karakteriseret af, at 10 af de 16 prøver har et Rt mellem 6,3 og 6,6 mens 1 prøve har et Rt på 6,1 og de sidste 2 prøver har et Rt på 6,8 og 7,0. Det store antal punkter med næsten ens Rt gør det vanskeligt at få entydige sammenhænge. Spredningen på regressionen mellem VMSP ph målinger og Rt bestemt i grid varierer fra 0,07 til 0,13. Det betyder, at gennemsnittet af VMSP ph målingerne inden for en 35 m bufferzone omkring griddet i 95 pct. af tilfældene vil afvige mindre end plus/minus 0,2-0,3 enheder fra Rt bestemt i griddet. Ud fra en agronomisk betragtning må det betragtes at være tilfredsstillende. Forudsætningen for dette er dog, at kalibreringen mellem VMSP ph og Rt udtaget i grid er korrekt. 5.2 Sammenligning af metodernes egnethed til at kortlægge variationen i Rt inden for marken En af fordelene ved at anvende VMSP ph er, at der gennemføres mange flere målinger pr. ha i forhold til gridmetoden. I de 3 projektmarker er prøverne udtaget i et 75 m grid svarende til 2 prøver pr. ha. I praksis udtages prøver i et 100 meter grid dvs. 1 prøve pr. ha. Det er undersøgt, hvor godt traditionel udtagning i et 100 meter grid kan beskrive Rt i punkter uden for gridpunkterne. Det er gjort ved at opdele punkterne i det udtagne 75 meter grid i 2 lige store gruppe, hvor den ene gruppe bruges som målepunkter og den anden gruppe bruges som valideringspunkter se figur

26 Figur 5.4 Grid jordprøverne er opdelt i to grupper, hvor hver anden gridprøve er valgt ud til at være valideringsprøve. Ud fra målepunkterne er Rt interpoleret. Derefter er de interpolerede værdier på positionen for valideringspunkterne fundet ved pointinspection i Mapinfo. Derefter er de interpolerede værdier sammenlignet med de reelt målte værdier i valideringspunkterne. Tilsvarende er resultater af målinger i enkeltstik og VMSP ph interpoleret, og på samme måde som beskrevet ovenfor kan de interpolerede værdier i positionen for valideringspunkterne beregnes og sammenhængen findes. I tabel 5.3 er vist en oversigt over sammenhængen mellem interpolerede værdier for Rt ved gridmetoden, enkeltstik og VMSP ph med de aktuelt målte Rt værdier i valideringspunkterne. Tabel 5.3 Sammenhæng mellem interpolerede værdier af Rt og målte værdier for Rt i kalibreringsprøver ved 3 forskellige udtagningsstrategier. Antal Mark valideringsprøver Grid Enkeltstik VMSP kalibreret R 2 Spr. R 2 Spr. R 2 Spr ,01 0,09 0,20 0,21 0,72 0, ,24 0,11 0,68 0,15 0,58 0, ,04 0,11 0,30 0,13 0,16 0,11 Af tabel 5.3 fremgår, at gridmetoden er dårligst til at beskrive variationen i Reaktionstal mellem prøvetagningspunkterne. I ingen af de 3 marker er der en signifikant sammenhæng mellem interpolerede og målte Rt værdier. Ved enkeltstiksmetoden, hvor der tages Rt bestemmelser pr. ha, er der en betydelig bedre sammenhæng. Bedst sammenhæng er opnået ved anvendelse af VMSP ph metoden. I mark 155 og mark 167 er der opnået en god sammenhæng, mens den er dårligere i mark 169. Årsagen til den dårlige sammenhæng er forklaret i afsnit 5.1 Af figur 5.5 fremgår det, at Reaktionstallet i valideringspunkterne varierer mellem 5,7 og 6,1. VMSP kan forklare en stor del af denne variation. Det skal dog understreges, at der er valgt en kalibrering af VMSP værdierne, således at gennemsnittet af målte Rt i valideringspunkterne er lig den gennemsnitlige værdi af VMSP målingerne. 26

27 Beregnet Reaktionstal 6,5 6,4 6,3 6,2 6,1 6,0 5,9 5,8 Enkeltstik y = 0,62x + 2,4 R² = 0,20 VMSP y = 0,88x + 0,7 R² = 0,72 Grid y = -0,06x + 6,3 R² = 0,010 Grid VMSP Enkeltstik XY linie 5,7 5,6 5,5 5,5 5,7 5,9 6,1 6,3 6,5 Rt målt i valideringspunkter Figur 5.5 Sammenhæng mellem interpolerede værdier af Rt og målte Rt i valideringspunkter for mark Kalkkort udarbejdet ved de tre metoder I figur 5.6 er vist kort over Reaktionstallet i de 3 marker beskrevet ud fra gridmetoden (1 prøve pr. ha), ved enkeltstik og ved VMSP metoden. Ved udtagning i 100 meter grid er målingerne ikke interpoleret, fordi de ikke er indbyrdes afhængige. Det fremgår visuelt, at enkeltstik og VMSP målingerne giver en langt mere detaljeret beskrivelse af Reaktionstallene i marken. Bemærk også at, ved VMSP metoden findes områder i alle 3 marker, hvor Rt er kritisk lav områder, der ikke identificeres ved udtagning af jordprøver i 100 m grid. 27

28 Figur 5.6 Kort over Reaktionstal i de 3 undersøgte marker på grundlag af gridprøver (1 pr. ha), enkeltstik og VMSP målinger. 5.4 Konklusion Begge beregningsmetoder viser, at målinger med VMSP er velegnet til at beskrive variationen af Rt inden for marken. Resultaterne tyder på, at der med korrekte kalibrerede VMSP målinger kan opnås en bedre beskrivelse af variationen end ved udtagning i et traditionelt 100 m grid. Beregningerne tyder på, at den gennemsnitlige værdi af VMSP inden for en cirkel med radius 35 meter vil have en spredning på i størrelsesordenen 0,15 Rt-enheder i forhold til en gridprøve udtaget inden for samme område. Kan VMSP målingerne kalibreres til det rigtige niveau, er metoden således velegnet til at beskrive variationen i Rt inden for marken. 28

29 6 Kalibrering af VMPS målinger I vejledningen fra fabrikanten er angivet, at der skal foretages en kalibrering af VMSP målingerne på markniveau ved at foretage 3-5 bestemmelser af Reaktionstal på traditionel vis. Hver kalibreringsprøve udtages som en prøve på gram jord f.eks. med en graveske. Der foretages en traditionel Rt bestemmelse på laboratoriet. Positionen for kalibreringsprøven bestemmes. VMSP ph målingerne interpoleres (IWD 4 meter celler og 30 meter søgeradius) og den tilhørende VMSP ph værdi for hvert af de 108 kalibreringspunkter findes ved "point-inspection" (stikker ned i VMPS kort på positionen for kalibreringsprøven og tager værdien herfra), se figur 6.1. Fig. 6.1 VMSP ph er interpoleret med IWD. Placering af kalibreringsjordprøver er vist med blå stjerne. Den tilhørende VMSP værdi findes ved point inspection. Kalibreringen foretages efterfølgende således: Kalibreringskonstant = Gns. af Rt målinger Gns. af Verismålinger på positionen. Kalibreringskonstanten bestemmes således på markniveau og tillægges alle VMSP ph målingerne i marken se tabel 6.1. Tabel 6.1 Eksempel fra 5 marker på kalibrering. Gennemsnit af henholdsvis kalibreringsjordprøver og de tilhørende VMPS ph detrend målinger inden for den enkelte mark. Kolonnen kalibreringskonstant viser differencen mellem de 2 typer af målinger pr. mark. Mark ID Rt, gennemsnit af 3 kalibrerings jordprøver VMPS ph IWD. Gennemsnit af de 3 værdier beliggende i samme punkter, hvor kalibreringsjordprøverne er udtaget Antal punkter Kalibreringskonstant 185 5,9 6,6 3-0, ,9 6,9 3-1, ,7 6,8 3-1, ,4 7,3 3-0, ,0 6,8 3-0,8 29

30 VMSP ph kalibreret 6.1 Test af producentens anbefaling for kalibrering Inden for en mark skal gennemsnittet af alle VMSP ph værdier efter kalibrering være lig gennemsnittet af alle grid Rt inden for marken. I figur 6.1 er vist sammenhængen mellem gns. af gridprøver i 32 marker og det tilhørende gennemsnit af VMSP kalibrerede ph målinger. 8,0 7,5 y = 0,62x + 2,4 R² = 0,33 7,0 6,5 6,0 5,5 5,0 5,0 5,5 6,0 6,5 7,0 7,5 8,0 Rt i gns. af mark, gridprøver Figur 6.2 Sammenhæng mellem gns. af gridprøver og gns. af kalibrerede VMSP ph målinger i 32 marker. Det fremgår af figuren, at der i nogle marker er en meget stor forskel mellem gennemsnittet af Rt målt med de to metoder, og forskellen er så stor, at VMSP målingerne ikke kan bruges i praksis, hvis kalibreringen ikke kan udføres bedre. Spredningen på sammenhængen er 0,32 og det vurderes, at denne spredning skal reduceres til 0,15 før metoden kan anvendes. Forudsætningen for at anvende VMSP ph målinger er derfor, at kalibreringsmetoden forbedres betydeligt. 6.2 Problemer ved kalibrering Nøjagtigheden af kalibreringen er påvirket af, at det er vanskeligt at få en hel sammenhørende værdi af en VMSP måling og en tilhørende kalibreringsprøve, fordi variationen af ph er stor inden for korte afstande. I afsnit 4 er det beregnet, at spredningen på sammenhængen mellem en laboratoriemåling af Rt og en VMSP ph måling i samme jordprøve i 3 marker varierede fra 0,13 til 0,35 Rt enheder. Det svarer til den sammenhæng, der kan opnås ved en omhyggelig kalibrering, idet der i undersøgelsen her omhyggeligt blev målt på samme jordprøve. Ud fra spredningen på sammenhængen mellem VMSP målinger og tilhørende Rt bestemmelse i kalibreringsprøver kan spredningen på gennemsnittet af VMSP målinger og det tilhørende gennemsnit af kalibreringsprøver beregnes. I tabel 6.2 er vist denne spredning på gns. for en spredning på hhv. 0,35 og 0,20. 30

31 Tabel 6.2 Spredning mellem gennemsnittet af et antal kalibreringsprøver og det målte Reaktionstal for tilhørende prøver. Spredning Antal kalibreringsprøver Spredning af gns. af prøverne 0,35 0,35 0,25 0,20 0,18 0,12 0,20 0,20 0,14 0,12 0,10 0,07 Ud fra de gennemførte undersøgelser vurderes spredningen på sammenhængen i praksis til at være i størrelsesordenen 0,35. Det betyder, at spredningen på middelværdien af f.eks. 3 kalibreringsprøver er 0,20. Det betyder i praksis at, i 5 ud af 200 marker vil gennemsnittet af VMSP målingerne vise mere end 0,4 Rt enheder for højt i forhold til gennemsnittet af Rt i et stort antal enkeltstik i marken. Et alternativ til at gennemføre kalibreringen på ovenstående måde er i stedet at kalibrere op mod prøver udtaget som en fællesprøve af 16 enkeltstik inden for et område og sammenligne det med VMSP målinger inden for samme område. Kalibreringsprøverne kan udtages på samme måde som gridprøver. I afsnit 5 er der foretaget en sådan sammenligning af VMSP og gridprøver, hvor gennemsnittet af VMSP målinger inden for en 35 m buffer om hver gridpunkt er sammenlignet med Rt i gridpunktet. Resultatet af denne undersøgelse viser, at spredningen på sammenhængen i de 3 marker varierer 0,07 til 0,13. Umiddelbart vil denne metode forbedre kalibreringen betydeligt. Antages det, at spredningen på sammenhængen er 0,2 vil spredningen på middelværdien af 3 kalibreringsprøver være 0,12, jævnfør tabel Forslag til kalibreringsprocedure for VMSP Ud fra ovenstående analyse foreslås følgende procedure for kalibrering: En kalibreringsjordprøve udtages som en fællesprøve af 16 stik inden for en cirkel med en radius på 20 meter se figur 6.3. I fællesprøven analyseres Rt på laboratoriet. Figur 6.3 Ud fra VMPS rådata udvælges tre områder i marken med henholdsvis et lavt, middel og høj VMPS ph måling. Inden for de 3 cirkler udtages kalibreringsjordprøverne. 31

32 Gns. af Veris ph på marken VMSP kalibreringsdata findes som gennemsnittet af alle VMSP ph målinger inden for en radius på 35 meter fra kalibreringsjordprøven (lab.). Kalibreringskonstanten beregnes som gns. af Rt i kalibreringsprøver gns. af VMSP målinger. VMSP ph kalibreret findes som den aktuelt målte VSMP ph værdi + kalibreringskonstanten. Tabel 6.3 viser forslag til kalibreringsrutiner. Tabel 6.3 Forslag til kalibreringsrutine ved anvendelse af VMSP. Antal Arealstørrelse Instruks for udtagning kalibreringsprøver < 3 ha 1 Udtages i et område med gns. værdier for markens VMSP ph 3-6 ha 2 Udtages i et område med gns. for markens VMSP ph og i start og slut i mark 6-20 ha 3 Udtages ved lav, middel og høj VMSP ph og geografisk spredt i marken >20 ha pr. 10 ha Udtages ved lav, middel og høj VMSP ph og geografisk spredt i marken Kommentar VMSP anvendes kun, hvis det vurderes, at variationen er stor inden for marken 6.4 Test af kalibreringsrutine Kalibreringsrutinen i tabel 6.3 er testet på de 36 marker, hvor der er foretaget VMSP målinger og tilhørende gridprøver i et 100 meter grid. I 3 af markerne er gridprøver dog udtaget i et 75 meter grid. Det er antaget, at 1 gridprøve repræsenterer 1 ha. Der er valgt 3 gridprøver som kalibreringsprøver, hvilket svarer til ovenstående anbefaling. De 3 gridprøver er valgt efter den procedure, der er angivet i forslaget til kalibreringsrutine. For at validere kalibreringen er sammenhængen mellem det kalibrede VSMP ph på marken og på gns. af gridprøvernes Rt på marken sammenlignet tilsvarende som i figur 6.2. Sammenligningen fremgår af figur 6.4. Det ses nu, at korrelationen mellem de 2 metoder er betydeligt bedre. 8,0 7,5 7,0 6,5 6,0 5,5 5,0 y = 0,93x + 0,44 R² = 0,88 5,0 6,0 7,0 8,0 Gns. af grid Rt på marken Figur 6.4 Test af kalibreringsrutine på 36 marker. 32

33 En beregning af spredningen på sammenhængen mellem de to metoder viser en spredning på 0,13. Denne spredning opfylder kravet til den ovenfor angivne maksimale tilladelige spredning på 0,15 Rt-enheder. Konklusionen er således, at den angivne kalibreringsrutine kan anvendes. 6.5 Konklusion Test af den kalibreringsmetode, som er anbefalet af producenten har vist, at der kan være stor forskel på gns. af Reaktionstal målt i gridprøver på en mark og gns. af de kalibrerede VMSP ph målinger. Metoden må derfor anses for uegnet. I stedet skal kalibreringsprøverne udtages som en fællesprøve af 16 stik inden for en cirkel med en radius på 20 meter. Resultatet af disse prøver skal sammenlignes med gennemsnittet af VMSP ph målinger inden for samme område. 33

34 7 Kortlægning af jordtyper og humusområder Indholdet af humus i jorden påvirker kalkbehovet på to måder. Jo højere humusindholdet er, jo lavere er planternes krav til Reaktionstallet. Den mængde kalk, der skal til pr. ha, for at hæve Reaktionstallet, stiger med stigende humusprocent, fordi humus påvirker jordens CEC (absorbtionskapacitet). Hvis der ikke tages hensyn til humusprocenten i kalkstrategien, vil der typisk ske en over- eller underkalkning i humusområder. I kalkningsvejledningen er det anbefalede Reaktionstal på JB 11 (humusjord) i et sædskifte med middel kalkbehov 5,0 til 5,4. På mineraljord (sandjord) er det er 6,0-6,4 (Knudsen, 2004). For at hæve Reaktionstallet 0,1 enhed fra 5,5 til 5,6 skal der på humusjord tilføres 1,2 ton kulsur kalk og på mineraljord (sandjord) fra 6,0 til 6,1 0,7 ton kulsur kalk. I mange marker på morænejord forekommer større eller mindre områder med et højt humusindhold. Det er typisk i lavninger, der før dræning har været vandlidende, og hvor omsætningen af organisk stof derfor har været begrænset. Disse områder varierer meget i udstrækning - typisk fra 100 m 2 og opad. I den praktiske kalkning er det næppe muligt at tage hensyn til områder, der er mindre end 25 m x 25 m, men det vil være en klar forbedring af kalkningsstrategien, hvis det er muligt at identificere humusområder ned til denne størrelse og tage hensyn til det i kalkningen. Udover disse humushuller forekommer der også dyrkningsflader med højt humusindhold typisk i ådale, på gammel søbund med videre. Her er hele marker ofte karakteriseret ved et højt humusindhold. På disse marker er det nemmere at tage hensyn til det høje humusindhold ved kalkningen. Ved positionsbestemt kalkning i dag efter gridmetoden angives jordtypen i gridpunktet af prøveudtageren ud fra en visuel vurdering. Kun jordtypen angives, hvilket vil sige, at der kun skelnes mellem mineraljord (humusindhold under 10) og mellem humusjord (humusindhold over 10). For at kortlægge humusområder bedre efter gridmetoden, vil man typisk udtage ekstra prøver i humusområder. Det giver mulighed for at gennemføre en relativ præcis kortlægning og kalkning, alt efter om man er i et humusområde eller er på mineraljord. Hvis der ikke kalkes positionsbestemte jordprøver, vil man kun i marker domineret af humusområder tage hensyn til humusindholdet. 7.1 Sammenhæng mellem indhold af humus og Veris EC Jordens elektriske ledningsevne er både påvirket af jordens lerindhold og jordens humusindhold. Sammenhængen mellem ler, humus og VMSP EC er undersøgt i 254 jordprøver udtaget i grid i 36 marker. Tabel 7.1 Sammenhæng mellem ler, humus og Veris EC R 2 Spredning Signifikans Ler 0,61 1,9 *** Ler og humus 0,66 1,8 *** (model) Ler (***) Humus (***) Humus 0,16 2,8 *** 34

35 Målt humusprocent Ler VMSP EC beskriver humusindholdet utilfredsstillende, selvom sammenhængen er signifikant. VMSP EC målinger kan ikke anvendes til at kortlægge de områder i marken, hvor humusindholdet er meget højt (over 10 procent). Se figur 7.1. VMSP EC beskriver derimod lerindholdet betydeligt bedre se figur 7.2. Dataene tyder på, at der kan opnås en bedre beskrivelse, hvis der bliver foretaget en kalibrering pr. mark eller evt. kun pr. geografisk område i stedet for som her på tværs af alle marker. 25, Ler Forudsagt Ler 20,0 15,0 Humus beregnetc Forudsagt Humus beregnetc ,0 5,0 R2 =0,16 Spredning = 2, R2 =0,61 Spredning=3,2 0,0 0,0 5,0 10,0 15,0 20,0 Veris EC Figur 7.1 Sammenhæng mellem VMSP EC og humus. 0 0,0 5,0 10,0 15,0 20,0 Veris EC Figur 7.2 Sammenhæng mellem VMSP EC og lerindhold. Nedenfor er vist mark 169, hvor VMSP EC er interpoleret. Ovenpå er vist placering af gridprøver og den analyserede lerprocent. Bemærk, at VMSP EC målingerne er i stand ti at identificere et sandet bælte ind over marken. Figur 7.3 VMPS EC målinger er interpoleret (IWD) og med stjerne er vist, hvor der er udtaget en fysisk jordprøve og den tilhørende lerprocent. 35

36 7.2 Kortlægning af humusområder ud fra højdedata Områder i marken med et meget højt humusindhold (over 10 procent) kan skyldes, at området på et tidspunkt før opdyrkning/dræning har været vandmættet. Det må antages, at områder i marken med meget højt humusindhold vil forekomme i områder, hvor vandet ikke kan løbe væk fra positionen. Sådanne områder kan identificeres ud fra en analyse af højdedata. I undersøgelsen er analysen af højdedata, Topografisk Positions Index (TPI) beregnet af firmaet Conterra, der tidligere har udviklet en model til GIS programmet ARCVIEW. I modellen indgår scannede højdedata fra COWI A/S, som har en beregnet middelfejl på 10 cm på fast grund (vej m.m.) og ca. 20 cm i åbent land. Punkttætheden er på 2*2 meter. Ved hjælp af Topografisk Positions Index (TPI) er det muligt at kortlægge en marks topografi og derved udpege, hvor der er lavninger, flade områder og bakketoppe. TPI beregner forskellen mellem en celles højdedata og den gennemsnitlige højde for nabocellerne. Positive værdier betyder, at cellen ligger højere end de omkringliggende celler, mens negative værdier betyder, at cellen ligger lavere. Oplysningen om at TPI værdien for en celle er højere eller lavere plus cellens hældning kan anvendes til at klassificere cellen i forhold hældningspositionen. Hvis hældningen er signifikant højere end de omgivende celler, er det sandsynligt, at cellen befinder sig på toppen af en bakke eller højderyg. Signifikant lave værdier nær 0 betyder enten et fladt areal eller let bakket areal, så cellens hældning kan benyttes til at skelne mellem disse. Figur 7.4 Oversigt over Topografisk Index (TPI). 7.3 Validering af indeksmetoden Det er søgt at validere anvendelse af højdeindeks til at identificere humusområder på de 36 marker ud fra humusbestemmelser i markerne, i alt 253 gridpunkter. Det må forventes, at højdeindekset kun er korreleret til gridpunkter med et så højt humusindhold, at variationen ikke er dyrkningsbetinget. I tabel 7.2 er vist en oversigt over fordelingen af punkter efter humusindhold i de 253 gridpunkter. 36

37 Tabel 7.2 Oversigt over data fra 36 marker med 253 gridpunkter. Interval for humus Antal punkter Humus, procent Veris EC Højdeindeks Pct. ler Alle 253 4,0 2,5 56,8 8,0 1,0-1,9 32 1,7 1,2 87,3 4,5 2,0-2, ,0 1,7 51,1 7,1 3,0-5,9 74 4,7 3,1 50,3 10,0 6,0-7,9 21 6,6 4,5 100,5 9,9 8,0-9,9 5 9,2 9,0 32,6 15,8 Over ,4 6,3-39,8 8,2 En regression, hvor humusindholdet korreleres med både højdeindeks direkte og med højdeindeks kombineret med Veris EC, er vist i tabel 7.3. Tabel 7.3 Statistik på dels højdeindeks og dels højdeindeks på VMSP EC evne til at beskrive humusindholdet. Parameter R 2 Spredning Signifikans Højdeindeks 0,03 2,3 ** Højdeindeks, Veris EC 0,18 2,1 Model *** Veris EC *** Højdeindeks * Selvom sammenhængen mellem højdeindeks og humusprocent er signifikant, kan sammenhængen ikke bruges til at identificere områder med en høj humusprocent. Heller ikke kombinationen af VMSP EC og højdeindeks kan bruges til at identificere områderne med højt humusindhold (figur 7.4). 10,0 9,0 8,0 7,0 6,0 Beregnet humus 5,0 4,0 3,0 2,0 1,0 0,0 0,0 5,0 10,0 15,0 20,0 25,0 Målt humus Figur 7.4 Sammenhæng mellem målt humus og beregnet humusindhold ud fra Veris EC og højde indeks. Det er efterfølgende undersøgt, om jordprøverne med højt humusindhold kan identificeres ved at opstille forskellige kriterier for TPI højdeindeks og VMSP EC. Umiddelbart har dette ikke resulteret i en brugbar metode. F.eks. vil anvendelse af et kriterium for højdeindeks på under 0 samt en VMSP EC værdi på over 3 identificere 7 ud af 11 punkter med et humusindhold på over 8 pct., men samtidig vil 28 punkter ud af 241 fejlagtigt blive angivet som punkter med et humusindhold på over 8. 37

38 For at reducere fejlangivelsen er markerne inddelt i marker, hvor der henholdsvis forekommer punkter med et humusindhold på 8 eller derover og marker der ikke gør. Humusindhold på over 8 forekommer i 6 ud af de 37 marker og omfatter i alt 10 punkter ud af 56 punkter. Et kriterium på VMSP EC på over 3 og et højdeindeks på under 0 kan identificere 7 af de i alt 10 punkter med et humusindhold på over punkter ud af de resterende 46 punkter med et humusindhold på under 8 pct. vil med denne metode fejlagtigt blive angivet som punkter med et højt humusindhold. Anvendelse af ovennævnte metode vil kræve, at prøveudtageren i marken angiver, om der forekommer områder med højt humusindhold i marken. Et alternativ kan være, at prøveudtageren under kørslen med VMSP har mulighed for at angive, om der køres i et humusområde. Anvendelse af højdeindeksdata til identificering af humusområder vurderes at være for usikker. Undersøgelsen her kan ikke udelukke, at der kan produceres en model, hvor humusområder kan fastlægges ud fra højdedata. For det første er der kun prøvet en enkelt beregningsmodel for højdeindeks, og for det andet er valideringsprøverne ikke specielt egnet til at validere en sådan højdemodel. 7.4 Konklusion på kortlægning af humusområder VMSP EC kan ikke anvendes til at kortlægge humusområder i marken. Det er ikke lykkedes at udvikle en brugbar model ved hjælp af beregning af et Topografisk højdeindeks ud fra detaljerede højdedata og kombinere dette med VMSP målinger. Det er muligt at få en signifikant sammenhæng mellem humusindhold, VMSP EC og højdeindeks, men metoden er for usikker til at finde humusområderne. Det kan dog ikke udelukkes, at der kan udvikles en model, der kan kortlægge humusområder, men det er ikke lykkedes i projektet. 38

39 8 Udvikling og test af algoritmer til kalkbehovsberegning på grundlag af Veris målinger Metode til beregning af kalkbehov er beskrevet i Knudsen, Det tilstræbte Reaktionstal bestemmes ud fra afgrødernes krav til Reaktionstal samt ler- og humusindholdet. I kalkbehovsmodellen kan angives 3 niveauer for afgrødernes krav til Reaktionstal. Optimale Reaktionstal er defineret for forskellig ler- og humusindhold og findes ved tabelopslag, når ler- og humusindhold kendes. Når det målte Reaktionstal og det tilstræbte Reaktionstal kendes, beregnes kalktildelingen herudfra samt ud fra ler- og humusindholdet i jorden, fordi det afgør, hvor meget kalk, der skal tilføres for at hæve Reaktionstallet en given enhed. Når marken er kortlagt med VMSP kendes Reaktionstallet i form af det kalibrerede VMPS ph. Lerindholdet kan beregnes ud fra måling med VMPS EC ved hjælp af sammenhængen angivet i afsnit 7. Humusindholdet kendes ikke. Det vil være nødvendigt for prøveudtageren at angive hvor i marken, der er et henholdsvis lavt, middel eller højt humusindhold, og om der er tale om decideret humusjord nogen steder i marken. Dette er et problem ved anvendelse af VMSP, men problemet er ikke større end det er ved traditionelle metoder til beregning af kalkbehov som f.eks. ud fra gridprøver. For hver af de 36 marker, hvor der er et komplet datasæt både med gridprøver og VMPS ph målinger er der gennemført en kalkbehovsberegning dels ud fra gridprøver og dels ud fra VMSP målinger. Ved VMSP målinger er anvendt det VMPS ph, der er fundet ved den kalibreringsmetode, der er foreslået i afsnit 6. 39

40 Oversigt over parametre, der indgår i kalkberegningen ved beregning med gridprøver og efter VMPS ph og VMPS EC. Parameter Parameter type Gridmetode VMPS ph Rt Fra måling i mark Rt målt i grid Rt bestemt ved interpolation af kalibreret VerispH til punkter med VerisEC måling Lerindhold Måling eller vurdering i mark Vurderet jordtype for hver gridpunkt Humusindhold Målt eller vurderet Vurderet for hver gridpunkt (ofte skelnes kun mellem normal og humusjord) Sædskifte Kalktype Maks. Kalk Min. kalk Kalkbehov Bestemmer afgrødernes behov til Reaktionstal. Indgår i den beregnede kalkmængde ud fra neutraliserende evne. Fastsætter hvor meget kalk der maksimalt må spredes ud på én gang. Angiver den mindste kalkmængde, der kan spredes ud Beregnes ud fra ovenstående parametre Normalt krav til Reaktionstal 70 pct. 70 pct. Beregnet ud fra måling af VMPS EC for hver ca. hver 2 meter i udtagningsline. Dvs. ca. 180 punkter pr. ha. Kan ikke bestemmes automatisk. Skal derfor angives af prøveudtager. I projektet er anvendt vurderet jordtype i nærmeste gridpunktr. Normalt krav til Reaktionstal. 8 ton kalk pr. ha 8 ton kalk pr. ha 1 ton kalk pr. ha 1 ton kalk pr. ha Hver position i marken tildeles kalkbehovet beregnet på nærmeste gridpunkt. Kalkbehovet beregnes for hver Veris EC målinger (180 punkter pr. ha). Der interpoleres mellem punkter ved Inverse distance. 8.1 Sammenligning af kalkbehovsberegningerne Det må forventes, at kalkbehovet på markniveau vil være ens efter de to metoder, når som tidligere beskrevet, at Reaktionstallene målt med de to metoder er ens for marken i gennemsnit. Der kan dog være en afvigelse, hvis jordtypen i de 2 beregninger ikke er ens. Ved gridmetoden er det en vurderet jordtype, mens den ved VMSP er beregnet ud fra VMPS EC målinger. Alt andet lige vil et højere lerindhold resultere i et større kalkbehov dels på grund af, at kravet til Reaktionstallet er højere og dels fordi der skal mere kalk til at hæve Reaktionstallet, når lerindholdet stiger. I figur 8.1 er kalkbehovet beregnet ved de 2 metoder sammenlignet. 40

41 Pct. af arealet Kalkbehov ud fra VMSP-målinger 8,0 7,0 y = 0,94x + 0,36 R² = 0,8 6,0 5,0 4,0 3,0 2,0 1,0 0,0 0,0 1,0 2,0 3,0 4,0 5,0 6,0 7,0 8,0 Kalkbehov ud fra gridmetode Figur 8.1 Det gennemsnitlige kalkbehov for hver af de 36 marker er beregnet for henholdsvis Gridmetoden og VMSP. I gennemsnit af de 36 marker er beregnet et kalkbehov på 1,9 ton pr. ha ved gridmetoden og på 2,1 ton pr. ha ved VMSP metoden. Af figur 8.1 fremgår det også, at det beregnede kalkbehov er det samme i langt de fleste marker. I de to marker, der afviger relativt meget, skyldes afvigelsen primært, at det fundne Reaktionstal ved de to metoder er forskelligt. Desuden er der foretaget en beregning af forskellen i kalkbehov beregnet efter gridmetoden og efter VMSP metoden inden for markerne. Beregning er foretaget ved for hvert enkelt punkt, hvor der er beregnet et VMSP kalkbehov (dvs. for hver punkt, der er logget en ledningsevnemåling), at fratrække kalkbehovet på samme postion efter gridmetoden. Antages det at antallet af punkter, hvor der er målt ledningsevne, er proportionalt med arealet, kan det beregnes hvor stort et areal en given forskel i kalkbehov forekommer på. Af figur 8.2 fremgår det, at forskellen i kalkbehov mellem de to metoder er mindre end 1 ton pr. ha i 45 pct. af marken. På 82 pct. af marken er forskellen mindre end 2 ton pr. ha Afvigelse mellem kalkbehov efter gridmetode og efter VMSP, ton kalk per ha Figur 8.2 Beregning af den del af arealet, hvor en given forskel i kalkbehov, beregnet efter gridmetoden og efter VMSP, forekommer. 41

42 Det skal noteres, at de to metoder ikke skal give det samme kalkbehov overalt på marken. Med VMSP er kalkbehovet alt andet lige mere tilpasset jordtypen på den givne del af marken, da kalkbehovet er afhængigt af lerindholdet. Figuren viser dog en rimelig overensstemmelse mellem den traditionelt anvendte metode (gridmetoden) og VMSP baseret kalkbehovsberegning. I figur 8.3 er vist kalkkort fra tre marker, hvor kalkbehovet er beregnet ud fra henholdsvis gridmetoden og VMPS. I alle 3 marker viser kortene, at kalktildelingen ved VMSP er mere nuanceret end efter gridmetoden. De overordnede konturer i kortene er de samme. Men i de to nederste marker, er der områder, der med VMSP metoden tilføres betydeligt mere kalk end efter gridmetoden og tilsvarende områder, hvor der tilføres mindre kalk. Både efter gridmetoden og efter VMSP metoden er kalktildelingen meget mere rettet efter behovet på den enkelte position end ved tildeling af samme kalkmængde over hele arealet. 42

43 Kalkkort - Gridprøver og vurderet JB Kalkkort - VMPS ph og EC Figur 8.3 Kalkkort. 8.2 Konklusion Resultatet af beregning af kalkbehov efter prøver udtaget ved gridmetoden og ved VMSP målinger viser et gennemsnitligt kalkbehov på 1,9 ton kalk pr. ha efter gridmetoden og 2,1 ton pr. ha efter VMSP metoden. Generelt er der stor overensstemmelse mellem de to metoder. Anvendelse af VMSP målinger som basis for kalkbehovsberegningen giver en mere differentieret kalkberegning, fordi der også tages hensyn til variation i jordens tekstur. 43