Detailkortlægning af jordens rodzonekapacitet

Transkript

1 Detailkortlægning af jordens rodzonekapacitet

2 Indhold 1 DETAILKORTLÆGNING AF JORDENS RODZONEKAPACITET METODER TIL BEREGNING AF RODZONEKAPACITETEN BEREGNING AF MÆNGDEN AF PLANTETILGÆNGELIGT VAND OG RODZONEKAPACITETEN INDSAMLEDE DATA UDREGNING AF RODZONEKAPACITET UD FRA MÅLINGER AF JORDENS ELEKTRISKE LEDNINGSEVNE UDREGNING TIL BESTEMMELSE AF MÆNGDE PLANTETILGÆNGELIGT VAND PÅ BAGGRUND AF TDR RESULTATER RODZONEKAPACITET BESTEMT VED TEKSTURANALYSER AF JORDPRØVER RODZONEKAPACITET BESTEMT MED DUALEM MÆNGDE PLANTETILGÆNGELIGT VAND NED TIL 50 CM BESTEMT MED TDR DISKUSSION BEGRÆNSNINGER I METODERNE OG DERES ANVENDELIGHED ANDRE METODER TIL KORTLÆGNING AF TEKSTUR OG RODZONEKAPACITETEN KONKLUSION REFERENCER / 17

3 1 DETAILKORTLÆGNING AF JORDENS RODZONEKAPACITET Jordens rodzonekapacitet er et udtryk for, hvor meget vand der er tilgængeligt for planterne, når jorden er ved markkapacitet. Denne evne til at indeholde plantetilgængeligt vand har stor betydning for jordens udbyttepotentiale, og et kendskab til rodzonekapaciteten er afgørende for bestemmelse af vandingsbehov og vandingsstyring. Rodzonekapaciteten afhænger af jordens tekstur, dvs. jordens fordeling af grovsand, finsand, silt, ler og af jordens humusindhold. Derudover afhænger rodzonekapaciteten af planternes effektive roddybde, dvs. til hvilken dybde planterne effektivt kan udnytte vandet i jorden. Traditionelt set estimeres rodzonekapaciteten for en mark ud fra viden om jordens teksturforhold. Der er flere måder at få information om jordens tekstur. Teksturen kan fastsættes ud fra standardværdier for jordens JB-nummer, der kategoriser pløjelagets jordtype. En undersøgelse viser dog, at der for hvert JB-nummer er store variationer i teksturen og dermed også rodzonekapaciteten. Særligt påvirker teksturen i underjorden rodzonekapaciteten, og derfor er et kendskab til pløjelagets tekstur ud fra JB-nummeret ikke tilstrækkelig til at bestemme rodzonekapaciteten. En anden måde at karakterisere jordens tekstur på, er ud fra en teksturanalyse af jorden i forskellige dybder. Herved får man et mere præcist kendskab til de egentlige fraktioner af humus, ler, silt, finsand og grovsand. Én teksturprøve viser dog ikke variationen i teksturen, som kan variere betydeligt inden for en mark og mellem marker. Flere teksturmålinger forskellige steder i en mark vil kunne hjælpe med at kortlægge variationen, men det er dyrt, og der skal mange prøver til for at få en nuanceret kortlægning af variationen. Af denne grund er der udviklet nye metoder, der kan detailkortlægge jordens tekstur og vandindhold. Geofysisk kortlægning med DUALEM-21S kortlægger jordens elektriske ledningsevne ned til 1.8 m (Søltoft, et al., 2013). Jordens elektriske ledningsevne er primært relateret til jordens lerindhold, og på baggrund deraf kan man estimere jordens teksturforhold. TDR (Time-Domain Reflectometry) er et instrument udviklet til at måle jordens gennemsnitlige vandindhold til forskellige dybder og derved kortlægge variationen i vandindholdet på markniveau. Foretages målingerne når marken er ved markkapacitet, kan man ud fra variationen i vandindholdet bestemme variationen mængden af plantetilgængeligt vand ned til den målte dybde. Nærværende rapport har til formål at undersøge muligheden i at anvende henholdsvis DUALEM-21S og et nyudviklet mobilt TDR-udstyr som alternative metoder til at bestemme rodzonekapaciteten. 2 METODER TIL BEREGNING AF RODZONEKAPACITETEN Kapitlet vil gennemgå principperne bag rodzonekapacitet, og hvordan den bestemmes ud fra DUALEM og TDR. 2.1 Beregning af mængden af plantetilgængeligt vand og rodzonekapaciteten Det er ikke alt vand i jorden, der er tilgængeligt for planterne. Vandmængden, der efter vandmætning hurtigt afdræner til grundvandet, dvs. er over jordens markkapacitet, er ikke til rådighed for planterne. Ligeledes kan vand i jordens meget fine porer være bundet så hårdt af overfladespænding og adhæsionskræfter, at planterne ikke kan udnytte det. Denne grænse til ikke-plantetilgængelige vand kaldes visnegrænsen. Vandmængden mellem markkapacitet og visnegrænsen udgør det plantetilgængelige vand. Regressionsligninger sammenholder vandmængden i jorden med tekstur og humusindhold, således at vandmængden i jorden kan beregnes alene ud fra teksturdata og humusindhold. 3 / 17

4 Tabel 1: Regressionsligninger for vandindhold ved markkapacitet, visnegrænsen og mængden af plantetilgængeligt vand (Rasmusen, et al., 2007). MMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMM (vvvvvv. %) = 2,34 xx % huuuuuuuu + 0,7 xx % llllll + 0,47 xx % ssssssss + 0,18 xx % ffffffffffffff + 3,68 VVVVVVVVVVVVVVænnnnnnnn (vvvvvv. %) = 0,55 xx % huuuuuuuu + 0,63 % llllll + 0,18 xx % ssssssss + 0,18 xx % ffffffffffffff + 1,12 PPPPPP (vvvvvv. %) = mmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmm (vvvvvv. %) vvvvvvvvvvvvvvænnnnnnnn (vvvvvv. %) PPPPPP = 1,79 xx % huuuuuuuu + 0,07 xx % llllll + 0,29 xx % ssssssss + 0,18 xx % ffffffffffffff + 2,56 PTV: plantetilgængeligt vand *Ler = 2μ, Silt = 2-20μ, finsand μ, grovsand μ. På sandjord er det primært andelen af humus og finsand, der afgør mængden af plantetilgængeligt vand. Den samlede mængde vand, der er til rådighed for planten, afhænger af til hvilken dybde planterne effektivt kan udnytte vandet i jorden. Den effektive roddybde er også afhængig af jordens tekstur. Generelt antager man, der forekommer rodudvikling, hvis jordlaget indeholder mindst 2 % humus eller mindst 6 % ler eller kombinationer heraf. Beregningen af rodzonekapaciteten er kan derved fås ud fra viden om plantetilgængeligt vand i hver af de jorddybder, der opfylder antagelserne for effektiv roddybde. RRRRRR = PPPPPP1 (vvvvvv. %) /10 xx jjjjjjjjjjjjjjjjjj 1 (cccc) + PPPPPP2 (vvvvvv. %) /10 xx jjjjjjjjjjjjjjjjjj 2 (cccc) (- -) 2.2 Indsamlede data Til undersøgelsens formål er der indsamlet tre slags data. Jordens tekstur fastlagt ud fra teksturanalyser af jordprøver Målinger af jordens elektriske ledningsevne med DUALEM-21S Målinger af jordens vandindhold med et mobilt TDR-instrument Seks marker i Sønderjylland fordelt på to bedrifter, tre hos landmand Jørgen Jacobsen ved Løgumkloster (herefter benævnt som Bedrift A) og tre hos landmand Nils Thomsen ved Bredebro (herefter benævnt som Bedrift B). Alle seks marker er blevet kortlagt med DUALEM-21S. De tre marker på Bedrift A er blevet udvalgt til kortlægning med TDR. Ligeledes er der på de samme tre marker udtaget jordprøver til teksturanalyser for at kunne kalibrere DUALEM-21S-målingerne så lerindholdet kan estimeres ud fra værdierne for ledningsevne. Teksturanalyserne er også anvendes til at beregne rodzonekapaciteten på traditionelvis, som sammenlignes med rodzonekapaciteterne fundet vha. DUALEM og TDR. I alt er der foretaget 24 teksturanalyser i 4 dybder fordelt på 8 tekstur-transekter (se Figur 1) 4 / 17

5 Figur 1: Placeringen af de 9 transekter på Bedrift A, hvor jordprøver er blevet sendt til teksturanalyse. Nummeret ved transekten er en fælles betegnelse for marknummer og transektnummer. Eksempelvis repræsenterer nummer mark 17 og transekt Udregning af rodzonekapacitet ud fra målinger af jordens elektriske ledningsevne Metoden er baseret på, at DUALEM målinger kombineres med udtagning af jordprøver til teksturanalyse. Teksturen bestemmes ud fra teksturanalyser af jordprøver i 3 eller 4 dybder. Det kræver en række mellemregninger for at kunne udregne rodzonekapaciteten ud fra jordens elektriske ledningsevne. I afsnittet her præsenteres en kort gennemgang af principper bag udregningen. En mere detaljeret beskrivelse af udregningens 6 steps kan ses i bilag 1. DUALEM-21S instrumentet DUALEM-21S er et GCM-instrument (Ground Conductivity Meter), der som sagt måler jordens evne til at lede strøm. Den måler en gennemsnitlig elektrisk ledningsevne for jorden ned til fire forskellige dybder, her 0,3 m, 0,6 m, 0,9 m og 1,8 m (Søltoft, et al., 2013). 5 / 17

6 DUALEM-sensoren fastmonteres på en slæde der trækkes efter en ATV. DUALEM-sensoren måler kontinuerlig, og målingerne opsamles på en computer, der har GPS-forbindelse, og således sammenkobler målingen med positionen. Derved opnår man et hurtigt og navigerbart system, der kan kortlægge mange kilometer om dagen. Jordens elektriske ledningsevne og lerindhold Jordens elektriske ledningsevne afhænger primært af vand- og lerindholdet, typen af lermineraler, humusindholdet samt koncentrationen af opløste salte i jordvandet (Knudsen, et al., 2000). Der er under danske forhold fundet en god sammenhæng mellem jordens elektriske ledningsevne og lerindholdet (Knudsen, et al., 2000). DUALEM måler derfor i princippet jordens lerindhold. Gennemsnitsværdier for ledningsevne og målte lerindhold for hver transekt er sammenstillet for at fastlægge korrelationen mellem DUALEM målingerne og lerindholdet på den pågældende jordtype. Figur 2 viser relationen mellem ledningsevnen og lerindholdet. Relationen synes at være stærk, men er dog væsentlig styret af en enkelt måling med høj ledningsevne og lerindhold. Det vurderes, at variationen i ledningsevnen i det væsentlige repræsenterer variationen i lerindholdet. Relationen mellem ledningsevnen og lerindholdet, der er bestemt i transekterne, anvendes til at estimere lerfraktionen i jorden på hele marken ud fra DUALEM målingerne Relationen mellem ledningsevne og lerindhold y = 1,1474x + 1,1579 R² = 0,9799 Lerindhold [%] Figur 2: Relationen mellem ledningsevne (ms/m) og lerindholdet (%) synes at være stærk for alle tre dybder. Dvs. variationen i ledningsevne i høj grad skyldes variationer i lerindholdet. Regressionsligningerne anvendes til at estimere lerindholdet ud fra ledningsevnen. Ledningsevne [ms/m] Jordens elektriske ledningsevne og indhold af silt, finsand og grovsand Der er ofte en god korrelation mellem jordens lerindhold og jordens indhold af silt, finsand og grovsand, da de som oftest er del af samme geologiske udgangsmateriale, som f.eks. moræneaflejringer, smeltevandsaflejringer, flyvesand med mere. Hvis korrelationen er god, kan man anvende relationerne og dermed ud fra det estimerede lerindhold fra ledningsevnen finde jordens øvrige teksturfraktioner. Der blev fundet en god relation mellem de forskellige teksturfraktioner, og relationerne anvendes til at estimere fraktionerne for silt, finsand og grovsand (se bilag 1 for figurer af relationerne). Plantetilgængeligt vand, effektiv roddybde og rodzonekapaciteten y = 0,6372x + 0,8308 R² = 0, y = 0,4619x + 1,4821 R² = 0, cm 0-60 cm 0-90 cm 00 0,00 2,00 4,00 6,00 8,00 10,00 12,00 6 / 17

7 Mængden af plantetilgængeligt vand udregnes ved brug af de estimerede fraktioner af ler, silt og finsand ud fra formlen beskrevet i tabel 1. Den maksimale roddybde tager udgangspunkt i antagelsen, at der forekommer rodudvikling, hvis jordlaget indeholder mindst 2 % humus eller mindst 6 % ler eller kombinationer heraf. Ud fra denne betragtning har Aarhus Universitet klassificeret maksimal roddybde. Det er antaget, at den effektive roddybde udgør ca % af den maksimale roddybde (Bing, et al., 2016). Tabel 2 viser dybderne for henholdsvis maksimal roddybde og effektiv roddybde. Den effektive roddybde er modificeret, så den er tilpasset begrænsninger i målte teksturanalyser. Der er ikke teksturmålinger i større dybder end til 100 cm, dvs. vi har ikke mulighed for at skelne mellem henholdsvis 110 og 150 i maksimal roddybde samt 75 og 100 i effektiv roddybde. Derfor er en maksimal roddybde på 110 cm her vurderet til at have en effektiv roddybde på 100 cm i stedet for 75 cm. Dette bygger på, at teksturanalyserne på lokaliteten flere steder havde humus- og lerindhold, der indikerede effektive roddybder på ned til 100 cm. Tabel 2: Maksimal roddybde er baseret på klassifikation fra Aarhus Universitet. Effektiv roddybde er klassificeret på baggrund af SEGES vurdering. Anvendt effektiv roddybde er klassificeret på baggrund af begrænsning i målt teksturdybde og på baggrund af observerede effektive roddybder på lokaliteten. Maksimal roddybde Effektiv roddybde Anvendt effektiv roddybde 30 cm 30 cm 30 cm 40 cm 40 cm 40 cm 70 cm 50 cm 50 cm 110 cm 75 cm 100 cm 150 cm 100 cm - Rodzonekapaciteten udregnes på baggrund af den effektive roddybde og mængden af plantetilgængelig vand for hver af de tre dybder. 2.4 Udregning til bestemmelse af mængde plantetilgængeligt vand på baggrund af TDR TDR måler det gennemsnitlige vandindhold i volumenprocent ned til ønsket dybde, afhængig af TDR-probens længde. En probelængde på 50 cm er anvendt i denne undersøgelse, dvs. TDR måler det gennemsnitlige vandindhold ned til 0-50 cm dybde. Med TDR-instrumentet har man også mulighed for at måle jordens elektrisk ledningsevne. Målingerne gennemført ved Løgumkloster er foretaget med ny prototype TDR instrument udviklet sammen med Wintex Agro, Thisted og har en kapacitet på ha per arbejdsdag med en måletæthed svarende til den typiske afstand mellem kørespor. Kortlægningen med TDR foregik efter flere dages tørvejr, da markerne var nogenlunde ved markkapacitet. Som nævnt er mængden af plantetilgængeligt vand vandmængden mellem markkapacitet og visnegrænsen. Visnegrænsen er ikke direkte målt, men tidligere undersøgelser foretaget af Anton Thomsen ved Aarhus Universitet har vist, at visnegrænsen på sandjord ved Fasterholt og på morænejord ved Foulum var ca. 1/3 af vandindholdet ved markkapacitet. Lignende forhold antages at gøre sig gældende på markerne i nærværende undersøgelse. 7 / 17

8 Mængden af plantetilgængeligt vand er derved beregnet som; PPPPPPPPPPPPPPPPPPPPænnnnnnnnnnnnnn vvaaaaaa (vvvvvv. %) = mmållll vvvvvvvvvvvvvvhoooooo vvvvvv mmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmm (vvvvvv. %) (mmållll vvvvvvvvvvvvvvhoooooo vvvvvv mmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmm (vvvvvv. %) 1 3 ) TDR måler det gennemsnitlige vandindhold ned til 50 cm, derved er mængden af plantetilgængeligt vand ned til 50 cm udregnet ved; PPPPPPPPPPPPPPPPPPPPænnnnnnnnnnnnnn vvvvvvvv tttttt 50 cccc (mmmm) = PPPPPPPPPPPPPPPPPPPPænnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnn (vvvvvv. %) 500 mmmm RESULTATER 3.1 Rodzonekapacitet bestemt ved teksturanalyser af jordprøver Teksturanalyserne viste, at alle teksturtransekter med undtagelse af på mark 17-0, er klassificeret som JB1 ned til 100 cm er klassificeret som værende JB6 i overjorden, JB4 i cm dybde og JB1 fra cm (Tabel 3). Rodzonekapaciteten er beregnet ud fra teksturanalyserne og varierer betragteligt fra 21 mm på mark 14-0 til 156 mm på mark Også inden for marken varierer rodzonekapaciteten fra mm på mark 13-0 og fra mm på mark Sammenlignes de beregnede rodzonekapaciteter med estimerede rodzonekapaciteter ud fra standardværdier for JB-nummeret, ses væsentlige afvigelser. Dette pointerer vigtigheden i at bestemme rodzonekapaciteten mere detaljeret end ud fra vurdering af markens JB-nummer. Tabel 3: Jordens JB-nummer, effektiv roddybde og rodzonekapacitet er bestemt på baggrund af teksturanalyser fra markerne på Bedrift A. Til sammenligning er rodzonekapacitet bestemt ud fra standardværdier for JB-nummer også angivet. Mark Teksturtransekt JB Rodzonekapacitet ud fra standardværdier for JB nr. Effektiv roddybde Rodzonekapacitet 0-25 cm cm cm mm cm mm Rodzonekapacitet bestemt med DUALEM DUALEM-kortlægningen af jordens elektriske ledningsevne for de seks marker i dybderne 0,3 m, 0,6 m, 0,9 m og 1,8 m kan ses i bilag 2. I Figur 3 er kortlægningen af ledningsevnen i 0-90 cm vist (for at se billederne i stor version henvises til bilag 2). Det ses, at variationen i ledningsevnen inden for marken generelt er beskedent, hvilket ligeledes gør sig gældende i de øvrige målte dybder. På begge ejendomme er der dog 8 / 17

9 marker, hvor variationen i ledningsevnen er større, og hvor der forekommer afgrænsede områder i marken med høj ledningsevne. Figur 3: Kortlægningen af jorden elektriske ledningsevne i dybden 0-90 cm med DUALEM-21S. De lyse farver markerer områder med lav ledningsevne og de mørke farver angiver områder med høj ledningsevne. Kortlægningen af ledningsevne i dybderne 0-30, 0-60, og cm kan findes i bilag 2. Den estimerede rodzonekapacitet beregnet ud fra ledningsevnen er vist i Figur 4 (for at se billederne i stor version henvises til bilag 3). Variationen i rodzonekapaciteten følger variationsmønstret i ledningsevnen. På Bedrift A s marker (det første billede i figuren) varierer den estimerede rodzonekapacitet mellem mm, hvoraf hovedparten af markerne har en rodzonekapacitet mellem mm. Et større område på mark 17-0 har en høj rodzonekapacitet på 125 mm. På mark 13-0 danner forskel i rodzonekapaciteten en skarp linje ned langs marken og ud langs kanten rundt om marken. Denne variation regnes ikke for at være reel, men kunne indikere, at forstyrrelser har påvirket målingen af ledningsevnen, som dermed er forkert. På Bedrift B s marker (det andet billede i figur 4) varierer den estimerede rodzonekapacitet mellem mm, hvoraf hovedparten af markerne har en rodzonekapacitet mellem mm. Generelt er variationen inden for markerne lille med undtagelse af mark 10-0, hvor er et område med høj rodzonekapacitet (138 mm). Der er dog betydelig variation i rodzonekapaciteten mellem markerne. 9 / 17

10 Figur 4: Detailkortlægningen af rodzonekapaciteten på de seks marker. Det første billede viser den estimerede rodzonekapacitet for Bedrifts A s marker (13-0, 14-0 og 17-0), mens det andet billede viser den estimerede rodzonekapacitet for Bedrift B s marker (10-0, 8-0 og 19-0). Det antages, at teksturmålinger er den mest præcise metode til at udregne rodzonekapaciteten og derfor sammenlignes denne med rodzonekapaciteten estimeret på baggrund af ledningsevnen. Som Figur 5 illustrerer, har DUALEM-metoden tendens til at underestimere rodzonekapaciteten ved høje rodzonekapaciteter. Dette skyldes primært, at jordens humusindhold ikke tilstrækkeligt er repræsenteret i DUALEM-målingerne. Rodzonekapacitet bestemt med DualEM [mm] Rodzonekapacitet bestemt ved teksturmålinger [mm] Figur 5: 1:1 linjen (grå) markerer forholdet mellem rodzonekapaciteten estimeret ud fra ledningsevnen og rodzonekapaciteten bestemt ved teksturmålinger for hver af de 9 transekter. DUALEM har tendens til at underestimere rodzonekapaciteten ved høje værdier. 10 / 17

11 3.3 Mængde plantetilgængeligt vand ned til 50 cm bestemt med TDR Det målte vandindhold pr september 2017 for mark 13-0, 14-0 og 17-0 hos Jørgen Jacobsen er vist i Figur 6. Vandindholdet varierede mellem %. På mark 14-0 er variationen relativ lille. I et mindre område i markens østlige del er der målt højere vandindhold end i den resterende del af marken. I mark 13-0 er der målt et lavt vandindhold i markens nordlige del. Vandindholdet stiger mod syd. På mark 17-0 er der målt meget varierende vandindhold, og der er et større område med et meget højt vandindhold. Variationen i vandindholdet er tilsvarende variationsmønstret som er registreret med DUALEM kortlægningen. Figur 6: Vandindholdet målt med TDR pr september 2017 for mark 13-0, 14-0 og 17-0 hos Bedrift A, Løgumkloster. 11 / 17

12 Variationen i vandindhold for alle TDR-målingerne er vist i Figur 7. Ca. 40 % af målingerne har et vandindhold i intervallet mellem vol.%. Ca. 25 % af målingerne har et vandindhold i intervallet vol.%, og ca. 22 % af målingerne ligger i intervallet vol.%. Andel [%] Fordelingen af vandindhold Vandindhold [%] Figur 7: Variationen i vandindhold målt med TDR. For sandjord er det typiske vandindhold ved markkapacitet vol. %, mens det for lerjord er vol. % (Aslyng, 1976). Teksturanalyserne viste, at på nær JB6 området i mark 17-0, er markerne sandet JB1- jord. Næsten 80 % af alle TDR-målingerne målte vandindhold over 20 vol.%, og over 30 % af TDR-målingerne havde vandindhold over 25 vol.%. Vandindhold over ca. 25 % er for disse marker formentlig over niveauet for markkapacitet. Det er dog vanskeligt at bedømme, da der altid er stor variation, og små forskelle i humusindhold og fine partikelstørrelser kan i høj grad påvirke jordens evne til at holde på vandet ved markkapacitet. Forholdet mellem mængden af plantetilgængeligt vand ned til 50 cm bestemt ved TDR og bestemt ved tekstur er vist i Figur 8. Her ses det, at TDR-målingerne overestimerer mængden af plantetilgængeligt vand i forhold til beregnet vandindhold ud fra teksturprøver. Overestimeringen skyldes formentligt, at store dele af markerne ikke var fuldt ud afdrænet til markkapacitet på måletidspunktet, og at TDR-målingerne derfor mange steder viser et forhøjet vandindhold. På grund af de mange værdier med et vandindhold på over 25 vol.%, kan den reelle mængde plantetilgængeligt vand ned til 50 cm ikke udregnes og kortlægges med tilstrækkelig sikkerhed. Det vurderes dog, at variationsmønstret i vandindholdet, som Figur 5 viser, er reel. Det vil sige, at de områder på figuren, der har det laveste målte vandindhold formentlig også vil være de områder, der har den laveste mængde plantetilgængeligt vand i de øverste 50 cm af jorden. 12 / 17

13 Mængde plantetilgængeligt vand ned til 50 cm bestemt med TDR [mm] Mængde plantetilgængeligt vand ned til 50 cm bestemt ved teksturmålinger [mm] Figur 8: 1:1 linjen (grå) markerer forholdet i mængden af plantetilgængeligt vand ned til 50 cm bestemt ved TDR og bestemt ved teksturmålinger for hver af de 9 transekter. TDR-målingerne synes at overestimere mængden af plantetilgængeligt vand for alle værdier, bortset fra en enkelt måling. 4 DISKUSSION Kapitlet har til formål at diskutere begrænsninger i de to undersøgte metoder for detailkortlægning af plantetilgængeligt vand og rodzonekapaciteten samt metodernes anvendelighed. Derudover præsenteres alternative metoder til at bestemme rodzonekapacitet i praksis og til at bestemme jordens teksturforhold. 4.1 Begrænsninger i metoderne og deres anvendelighed DUALEM som metode til at bestemme rodzonekapaciteten Beregningen af rodzonekapacitet ud fra ledningsevnen bygger på en række antagelser. Disse er nærmere beskrevet i bilag 1. I afsnittet her vil blot de overordnede begrænsninger i DUALEM som metode til at detailkortlægge rodzonekapaciteten blive præsenteret. Usikkerheder i måling af elektrisk ledningsevne DUALEM-metoden er som andre elektromagnetiske metoder, påvirket af eksterne støjkilder, såsom hegn, saltpåvirkning fra veje, metalrør i jorden, højspændingsledninger osv. (Søltoft, et al., 2013). For at støjkilderne ikke påvirker målingerne, skal man holde en vis afstand. Jo større støjkilde, des længere væk. Som resultaterne viste, var der skarpe forskelle i ledningsevne og dermed rodzonekapaciteten - særligt ved de vejnære områder og ned langs mark 13-0 på Jørgen Jacobsens bedrift, som kunne indikere forstyrrelser og dermed forkerte målinger af ledningsevnen. Det er svært præcist at fastsætte de målte dybder med DUALEM, da det i høj grad er påvirket af jordens lagdeling (Heil & Schmidhalter, 2017). Med stigende dybde bliver signalet mere utydeligt grundet forstyrrelser fra øvre lerlag, hvilket især på jorde med leret eller humusrig overjord kan give afvigelser. Om dybderne 30, 60, 90 og 180 cm er korrekte kan altså ikke med garanti fastslås, hvilket naturligvis påvirker usikkerheden på den samlet beregning af rodzonekapaciteten. 13 / 17

14 Relationen mellem ledningsevne og lerindhold En generel usikkerhed ved fremgangsmåden er, at korrelationen mellem ledningsevne og lerindhold er kompleks, og kan variere meget afhængig af jordens vandindhold, humusindhold, jordvandets saltkoncentration, jordstrukturen med mere (Heil & Schmidhalter, 2017). Der blev fundet en god sammenhæng mellem ledningsevne og lerindhold i denne undersøgelse, som vist i Figur 2 (R 2 = 0,94). Korrelationen bygger dog på et lille datasæt og er primært styret af en enkelt måling, der ligger markant højt i forhold til de andre målinger. Fjernes denne outlier, bliver korrelationen mellem ledningsevne og lerindholdet noget ringere (R 2 = 0,59). Generelt må sammenhængen mellem ledningsevne lerindhold og øvrige teksturfraktioner anses for at være for usikker til at kortlægge de ofte ret små variationer, der vil være på de fleste sandjordde, der markvandes. En mere sikker korrelation kunne formentlig opnås ved at udvælge områder til teksturprøver på baggrund af DUALEM-kortlægningen, i stedet for før, for at få en bedre repræsentation af variationen i ledningsevne. Manglende relation mellem ledningsevne og humusindhold Humusindholdet har en stor betydning for jordens rodzonekapacitet. Især på sandede jorde, er det andelen af humus, der i høj grad afgør mængden af plantetilgængeligt vand. I denne undersøgelse var korrelationen mellem ledningsevne og humusindhold dårlig. Dvs. rodzonekapaciteten blev hovedsageligt udregnet på baggrund af jordens tekstur (lerindhold), hvilket kan føre til at rodzonekapaciteten underestimeres, da der ikke bliver taget højde for humusens vandholdende evne. Af den grund vil metoden kun egne sig til at estimere rodzonekapacitet på højbundsjorde, hvor der ikke forekommer humusrige områder eller jordlag. Grundet de ovennævnte begrænsninger, omkring forstyrrelser, manglende repræsentation af humusindhold i værdierne for ledningsevne, samt usikre antagelser i omregningsmetoden, gør tilsammen, at DUALEM ikke synes at være valid til at korrekte at detailkortlægge rodzonekapaciteten. Dertil kommer, at kortlægningen af rodzonekapaciteten med DUALEM-målinger af ledningsevnen er relativ dyr. Udover selve DUALEMkortlægningen, er teksturanalyser nødvendige for at kalibrere ledningsevne-værdierne til teksturforhold. Der kan dog være andre fordele i at få foretaget DUALEM-kortlægning af sin bedrift, da metoden overordnet set er god til at vise variationen i lerindhold. Det kan være hensigtsmæssigt i forbindelse med planlægning af markarbejdet. Et kendskab til variationen i jordens lerindhold kan anvendes i forbindelse med gødskningsplanlægning og vurdering af afvandingsforhold. Desuden udvikles og forbedres DUALEM-instrumenterne kontinuerligt, så påvirkning fra forstyrrelser mindskes og målingerne mere præcise. TDR som metode til at bestemme mængden af plantetilgængeligt vand Der er en række begrænsninger i forhold til at bruge TDR som metode til at detailkortlægge mængden af plantetilgængeligt vand. Hvornår er marken ved markkapacitet? Det helt centrale ved at bruge TDR som metode er, at vandindholdet måles når marken er ved markkapacitet. Ellers er svært at udregne mængden af plantetilgængelige vand. Har man en mark med stor variation i tekstur og med store højdeforskelle, kan det være svært at finde et tidspunkt, hvor hele marken er ved markkapacitet samtidigt. Særligt lavninger kan være svære at have afdrænet samtidigt med resten af marken. Generelt er det optimale tidspunkt at foretage TDR-målinger om foråret. Visnegrænsen kendes ikke I beregningen af plantetilgængeligt vand er visnegrænsen antaget at udgøre 1/3 af vandindholdet ved markkapacitet. Usikkerheden ved denne antagelse beror på, at det målte vandindhold repræsenterer vandindholdet ved markkapaciteten. Derudover er betragtningen også nærmere en tommelfingerregel end en 14 / 17

15 præcis formel, og variationer i forholdet mellem markkapacitet og visnegrænse må forventes at være sandsynlig som følge af variationer i porestørrelsesfordelingen. Den effektive roddybde kendes ikke Variationen i den mængde vand, planterne har til rådighed, er i høj grad påvirket af variationen i den effektive roddybde. TDR måler én værdi for hele rodzonen ned til probens længde, som i dette projekt var ned til 50 cm, og målingerne er foretaget til samme dybde på hele arealet. Da der findes prober ned til 75 cm må man på forhånd foretage en vurdering af den sandsynlige effektive roddybde på arealet. Derudover kan brugen af TDR være begrænsende på jorde med stor teksturvariation i dybde, der fremmer rodvækst til større dybder end måledybden på instrumentet. På trods af begrænsningerne kan TDR-målingerne foretages relativt hurtigt, og da der ikke er databehandling af målingerne, kan en detailkortlægning af markens vandindhold og dermed mængde af plantetilgængeligt vand foregå relativt omkostningseffektivt. 4.2 Andre metoder til kortlægning af tekstur og rodzonekapaciteten Minimums-metoden Sønderjysk Landboforening har sammen med flere landmænd i området arbejdet på en metode til at kvantificere spændvidden i jordens rodzonekapacitet på bedriftsniveau ud fra kun få teksturprøver. Metoden kaldes minimumsmetoden. Ved at tage udgangspunkt i landmandens viden om sine marker, udpeger landmanden et område, som erfaringsmæssigt hurtigst tørrer ud. Tilsvarende udpeger landmanden et område, der bedst synes at holde på vandet. I hver af de to områder udtages en jordprøve i 0-25 cm og i cm dybde på meget homogene og sandede jorde, og gerne ned til 75 cm eller 100 cm på jorde med varierende jordbundsforhold i dybden. Jordprøverne består af stik med et jordbor og der foretages én teksturanalyse for hver dybde i hver af de to udpegede områder (dvs. 4-8 teksturprøver i alt afhængig af anvendt dybde). På den måde får man en ret nøjagtig udregning af spændvidden i rodzonekapaciteten på sin bedrift i forhold til at estimere rodzonekapaciteten på baggrund af et skønnet JB-nummer. Landmanden rangerer sine øvrige marker på baggrund af erfaring i forhold til de to yderværdier for rodzonekapaciteten. Minimumsmetode er mest velegnet på JB1 og JB3 jorde. Metoden er brugbar på bedriftsniveau, men ikke til detailkortlægning på markniveau. NIR-metoden En af de store udfordringer ved optimal bestemmelse af rodzonekapaciteten er, at teksturanalyser er dyre at foretage. Der er både omkostninger forbundet med at få indsamlet jordprøverne i marken og ved selve analyserne i laboratoriet. Ud fra nær-infrarød reflektionsspektroskopi kan jordens tekstur, organiske indhold og kation-bytnings-kapacitet (CEC) bestemmes hurtigere, lettere og billigere i forhold til den gængse standardmetode til teksturanalyser (den kombinerede sigte- og sedimentationsmetode) (Rubæk & Sørensen, 2011). NIR-instrumentet (NIR: near infrared) måler inden for det synlige og infrarøde elektromagnetiske spektrum ( nm). Når en jordprøve bestråles med lys i det nær-infrarøde område opstår der refleksioner og sammensatte overtoner fra vibrationer i jordens O-H, C-H og N-H bindinger. Det spektrum, der opstår skal kalibreres med teksturprøver bestemt med standardmetoden, før NIR-spektret kan anvendes til at estimere 15 / 17

16 teksturen. Kalibrering er en forudsætning for, at NIR metoden kan anvendes. Kalibreringen skal dog kun foretages én gang per instrument og for hver jordtype for at være tilpasset de danske forhold (Rubæk & Sørensen, 2011). Det kræver dog en stor mængde jordprøver at få afdækket de mange lokale jordbundsforhold i kalibreringen. Når NIR-instrumentet er kalibreret, er metoden hurtig og kræver minimal forberedelsestid, hvilket gør den billig at udføre for laboratorier. Før analysen foretages, skal jordprøverne lufttørres i to-tre dage og sigtes (2 mm). Der bruges ingen kemikalier ved analysen, og prøven ødelægges ikke. Desuden kan metoden udover teksturfraktionerne også estimere parametre som kalk, total kulstof og kvælstof samt CEC (Rubæk & Sørensen, 2011). Danske undersøgelser har sammenlignet teksturfraktioner bestemt ved NIR metoden og bestemt ved standardmetoden (Rubæk & Sørensen, 2011). Undersøgelserne viste gode overensstemmelser (R 2 = 0,95 og R 2 = 0,88) mellem lerprocenterne bestemt ved henholdsvis NIR metoden og standardmetoden, dvs. NIR metoden giver gode estimater af lerindholdet (Rubæk & Sørensen, 2011). NIR metoden giver også gode estimater af jordens totale sandindhold (R 2 = 0,79), dvs. hvor sandfraktionen er kalibreret samlet ( µm). Derimod kan siltindholdet (R 2 = 0,75) og underfraktioner af sandindholdet (R 2 = 0,49, R 2 = 0,49, R 2 = 0,41 R 2 = 0,38, R 2 = 0,48) ikke estimeres tilfredsstillende med NIR metoden (Rubæk & Sørensen, 2011). Nyere dansk forskning har undersøgt NIR-metodens evne til at bestemme jordens ler/organisk kulstof ratio og jordens ler og silt/organisk kulstof ratio. Disse ratios har afgørende betydning for jordens struktur og generelle frugtbarhed. Resultaterne viste, at NIR meget præcist kunne bestemme ler/organisk kulstof ratioen (R 2 = 0,97) samt jordens ler og silt/organisk kulstof ratioen (R 2 = 0,97) i forhold til standardmetoden (Hermansen, et al., 2016). Anden forskning har undersøgt NIR-metodens evne for at bestemme jordens partikelstørrelsesfordeling vha. af funktioner, der beskriver sammenhængen i størrelsesfordelingen i mineraljordpartikler. Resultatet blev, at partikelstørrelsesfordelingen fundet vha. NIR fungerede som gode inputs til funktionerne til bestemmelse af partikelstørrelsesfordelingen (R 2 mellem 0,68 og 0,95) (Hermansen, et al., 2017). Desuden viste undersøgelsen, at NIR giver gode estimater af jordens organiske indhold (R 2 = 0,91). Anbefaling Der er mange gode perspektiver i at anvende NIR-metoden til bestemmelse af en række nøglejordbundsparametre. Før NIR metoden kan erstatte standardmetoden til bestemmelse af teksturen, kræver det god kalibrering for at opnå pålidelige resultater på den undersøgte jord. Det kan dog hurtigt ændre sig, da dansk og udenlandsk forskning arbejder på at kalibrere metoden. Ved NIR metoden skal jordprøver stadig udtages og sendes til laboratoriet, dvs. omkostningsdelen forbundet med udtagning af jordprøver forbliver uændret, hvilket gør den reelle besparelse ved NIR metoden frem for standardmetoden usikker. 5 KONKLUSION Undersøgelsen havde til formål at klarlægge, om mængden af plantetilgængeligt vand og rodzonekapaciteten kunne detailkortlægges gennem kortlægning af jordbundsforholdene og vandindholdet med henholdsvis DUALEM-21S og med et nyudviklet mobilt TDR-udstyr. På baggrund af undersøgelsens resultater vurderes rodzonekapaciteter bestemt ud fra DUALEM-21S at være upålidelige. Metoden synes at underestimere rodzonekapaciteten bestemt ved teksturanalyser som 16 / 17

17 følge af, at jordens humusindhold ikke opsamles med DUALEM-kortlægningen. Forstyrrelser i jorden påvirker DUALEM-målingerne, hvilket gør variationsmønstret upålidelig. Mængden af plantetilgængeligt vand ned til 50 cm bestemt ud fra TDR synes at overestimere tilsvarende mængde bestemt ved teksturanalyser. Grunden til denne overestimering skyldes, at TDR målingerne af vandindholdet blev foretaget på et tidspunkt hvor store dele af markerne ikke var afdrænet til markkapacitet. Det vurderes dog, at variationsmønstret i kortlægningen af vandindholdet repræsenterer en tilsvarende variation i mængden af plantetilgængeligt vand. Det kan ikke anbefales at anvende elektromagnetisk kortlægning (DUALEM), da metoden overordnet for usikker. Detailkortlægning med TDR kan anvendes og give et godt billede af variationen i vandholdende evne; men det er vigtigt at være opmærksom på målemetodens begrænsninger, herunder at man kun får en retvisende variation, hvis hele marken er ved markkapacitet netop på måletidspunktet. Ud fra én måling med TDR kan roddybden ikke fastlægges. Der er endvidere en vis usikkerhed omkring, hvor stor en del af det målte vandindhold, der er plantetilgængeligt. Derfor kan det også med TDR metoden være vanskeligt at kortlægge den absolutte rodzonekapacitet. Minimumsmetoden synes at være en god metode til i praksis at bestemme variationen i rodzonekapaciteten på bedriftsniveau og planlægge derefter i vandingsstyringen. 6 REFERENCER Aslyng, H., Klima, Jord og Planter. Frederiksberg: Den Kgl. Veterinær- og Landbohøjskole. Bing, W. et al., Effective root depth and water uptake ability of winter wheat by using water stable isotopes in the Loess Plateau of China. International Journal of Agricultural and Biological Engineering, pp Heil, K. & Schmidhalter, U., The Application of EM38: Determination of Soil Parameters, Selection of Soil Sampling Points and Use in Agriculture and Archaeology. Sensors, pp Hermansen, C. et al., Visible Near-Infrared Spectroscopy Can Predict the Clay/Organic Carbon and Mineral Fines/Organic Carbon Ratios. Soil Science Society of America Journal, 10. November. Hermansen, C. et al., Complete Soil Texture is Accurately Predicted by Visible Near-Infrared Spectroscopy. Soil Science Society of America Journal, 17. August. Knudsen, L. et al., Positionsbestemt dyrkning. I: Oversigten over Landsforsøgene. Skejby: Landskontoret for Planteavl, Landbrugets Rådgivningscenter, pp Rasmusen, E., Greve, M. H., Sundberg, P. S. & Torp, S. B., Lokalitetskortlægning af Valdemarskilde Skov, Tjele: Det Jordbrugsvidenskabelige Fakultet, Aarhus Universitet. Rubæk, G. H. & Sørensen, P., Jordanalyser kvalitet og anvendelse, Aarhus: DCA - Nationalt Center for Fødevarer og Jordbrug. Søltoft, T. H., Christiansen, A. V. & Pedersen, J., GCM udstyr og data - SFO, Aarhus: Aarhus Universitet. 17 / 17

18 Bilag 1: Metode til at bestemme rodzonekapacitet på baggrund af DUALEM-målinger Metoden er baseret på, at DUALEM målinger kombineres med udtagning af nogle få jordprøver til teksturanalyse. Teksturen bestemmes ud fra jordprøver i 3 eller 4 dybder. Rodzonekapaciteten findes ud fra følgende 6 steps. Step 1: Omregn teksturmålinger til samme dybde som ledningsevnerne er foretaget i Jordprøver til teksturanalyser udtages ofte i fire dybder, henholdsvis 0-25 cm, cm, cm og cm. På arealer med sandet underjord er det tilstrækkeligt med jordprøver i tre dybder. Den anvendte DUALEM21 måler en gennemsnitlig elektrisk ledningsevne for jorden ned til fire forskellige dybder, her 0,3 m, 0,6 m, 0,9 m og 1,8 m. En sammenkobling af ledningsevne- og teksturmålinger kræver derfor, at teksturmålingerne omregnes, så de repræsenterer teksturen i henholdsvis 0-30 cm, 0-60 cm og 0-90 cm dybde. Den sidste dybde på cm udelades, da der ikke er teksturmålinger til at kalibrere denne dybde. Beregningen foretages ved at vægte de fysiske teksturanalyser i forhold til den dybde teksturen ønskes beregnet for. Eksempel: Ler% (0-60 cm) = 25/60 * Ler% (0-25 cm) + 25/60 * Ler% (25-50 cm) + 10/60 * Ler% (50-75 cm) Teksturfraktionerne for cm, cm og cm skal bruges i forbindelse med udregning af effektiv roddybde. Step 2: Etabler en sammenhæng mellem ledningsevne og målt lerindhold DUALEM målingen er en relativ måling. Den giver ikke et absolut svar på indholdet af f.eks. ler, men viser, hvor der henholdsvis er høj og lav ledningsevne. Jordens elektriske ledningsevne afhænger primært af vandog lerindholdet, typen af lermineraler, humusindholdet samt koncentrationen af opløste salte i jordvandet (Oversigten over Landsforsøg, 2000). For at klarlægge, om udslaget i målingerne skyldes variationer i ler- og humusindhold eller andre faktorer, sammenlignes gennemsnitsværdier for ledningsevne og målte tekstur- og humusindhold. Figur 1 viser sammenhængen mellem ledningsevne og målt lerindhold for hver af de tre dybder. Der synes at være en god korrelation. Korrelationen er dog meget styret af en måling. For at få flere målinger med højere lerindhold, bør man udvælge områder til teksturanalyser på baggrund af DUALEM-kortlægningen, så man får en bedre repræsentation af hele variationen. Relationen med humusindholdet viste sig at være svag. Dette indikerer, at variationen i ledningsevne i høj grad kan skyldes en variation i lerindholdet. Ud fra regressionsligningerne udregnes et estimeret lerindhold på baggrund af ledningsevne for hver af de tre dybder. Hvis der er en ringe korrelation mellem ledningsevne og lerindhold, hvilket eksempelvis kan forekomme på jorde med højt humusindhold eller høje saltkoncentrationer, er det ikke i samme grad muligt at anvende DUALEM-kortlægning af beregning af rodzonekapaciteten.

19 Siltindhold [%] Lerindhold [%] Relationen mellem ledningsevne og lerindhold y = 1,1474x + 1,1579 R² = 0,9799 y = 0,6372x + 0,8308 R² = 0, y = 0,4619x + 1,4821 R² = 0, cm 0-60 cm cm 0,00 2,00 4,00 6,00 8,00 10,00 12,00 Ledningsevne [ms/m] Figur 1: Relationen mellem ledningsevne (ms/m) og lerindholdet (%) synes at være stærk for alle tre dybder. Dvs. variationen i ledningsevne i høj grad skyldes variationer i lerindholdet. Regressionsligningerne anvendes til at estimere lerindholdet ud fra ledningsevnen. Step 3: Etabler en sammenhæng mellem målt lerindhold og målte indhold af silt, finsand og grovsand Der er ofte en god korrelation mellem jordens lerindhold og jordens indhold af silt, finsand og grovsand, da de som oftest er del af samme geologiske udgangsmateriale, som f.eks. moræneaflejringer, smeltevandsaflejringer, flyvesand med mere. Der er ikke en klar sammenhæng mellem lerindhold og jordens humusindhold, da humusindholdet har sin oprindelse fra plantedele og dermed ikke fra geologiske aflejringsmiljøer som jordens tekstur. Korrelationerne på efterfølgende figurer (figur 2, 3 og 4) er blevet anvendt til at finde indholdet af silt, finsand, og grovsand på baggrund af lerindholdet fra ledningsevnerne Relationen mellem lerindhold og siltindhold y = 0,4449x + 0,8099 R² = 0,9232 y = 0,4526x + 0,9591 R² = 0, y = 0,4446x + 0,6309 R² = 0, cm 0-60 cm cm Lerindhold [%] Figur 2: Relationen mellem lerindholdet (%) og siltindholdet (%) synes at være stærk for alle tre dybder. Dvs. variationen i siltindhold i høj grad følger variationen i lerindhold. Regressionsligningerne anvendes til at estimere siltindholdet ud fra estimeret lerindhold.

20 Grovsand [%] Finsand [%] Relationen mellem lerindhold og indhold af finsand y = 4,9328x + 1,7495 R² = 0,8949 y = 4,9418x + 1,6444 R² = 0,9685 y = 3,6605x + 5,1367 R² = 0, cm cm cm Lerindhold [%] Figur 3: Relationen mellem lerindholdet (%) og indholdet af finsand (%) synes at være stærk for alle tre dybder. Dvs. variationen i indhold af finsand i høj grad følger variationen i lerindhold. Regressionsligningerne anvendes til at estimere indholdet af finsand ud fra estimeret lerindhold Relationen mellem lerindhold og indhold af grovsand y = -6,4348x + 94,799 R² = 0,8714 y = -6,4801x + 94,067 R² = 0,9351 y = -5,2269x + 89,42 R² = 0, cm cm cm Lerindhold [%] Figur 4: Relationen mellem lerindholdet (%) og indholdet af grovsand (%) synes at være stærk for alle tre dybder. Dvs. variationen i grovsand i høj grad følger variationen i lerindhold. Regressionsligningerne anvendes til at estimere indholdet af grovsand ud fra estimeret lerindhold. Hvis summen af fundne teksturfraktioner er meget forskellig fra 100 %, kan differencen splittes op og fordeles på de enkelte teksturfraktioner alt efter, hvordan de indbyrdes er vægtet. En større difference forventes at forekomme i de nederste jordlag, da sammenhængen mellem ledningsevne og tekstur her generelt har været lidt dårligere end i de øverste jordlag. Dette skyldes, at signalet fra DUALEM-målingen bliver mere utydelig som der måles i dybden, grundet forstyrrelser fra højere liggende lerlag. Af den grund vil det også være sværere at udnytte DUALEM-kortet til beregning af rodzonekapacitet i marker, hvor variationen i lerindholdet i underjorden adskiller sig markant fra variationen i overjorden.

21 Step 4: Beregning mængden af plantetilgængelig vand for hver dybde De estimerede fraktioner af ler, silt og finsand anvendes til at udregne mængden af plantetilgængeligt vand ved følgende formel PTV = 1,79 x % humus + 0,07 x % ler + 0,29 x % silt + 0,18 x % finsand + 2,56 Da man ikke kan beregne humusindholdet på baggrund af jordens ledningsevne, er et gennemsnit af målte humusindhold i hver af de tre dybder anvendt i udregningen. De områder i marken, der målte høje humusværdier er blevet udelukket i gennemsnittet. Step 5: Beregn effektiv roddybde Beregningen af effektiv roddybde tager udgangspunkt i klassifikationen af maksimal roddybde, som Aarhus Universitet anvender. Generelt antager man, der forekommer rodudvikling, hvis jordlaget indeholder mindst 2 % humus eller mindst 6 % ler eller kombinationer heraf. Derfor er klassifikationen som følgende: Maksimal roddybde: 30 cm: Alle områder, hvor (humus*3 + ler) <= 6 % i 0-60 cm dybde 40 cm: Alle områder, hvor (humus*3 + ler) > 6 % i 0-30 cm dybde, men hvor (humus*3 + ler) <= 6 % i cm dybde. 70 cm: Alle områder, hvor (humus*3 + ler) > 6 % i cm dybde, men hvor (humus*3 + ler) <= 6 % i cm dybde. 110 cm: Alle områder, hvor (humus*3 + ler) > 6 % i cm dybde, men hvor (humus*3 + ler) <= 6 % i cm dybde, samt alle områder hvor (humus*3 + ler) > % i cm dybde. 150 cm: Alle områder, hvor (humus*3 + ler) > 6 % i cm dybde. Da der kun er teksturmålinger ned til 100 cm dybde, og teksturforholdene ned til 200 cm ikke med sikkerhed kendes, er beregningen af maksimum roddybde baseret på humus- og lerindholdet i fire dybder ned til 100 cm. Det vil sige, at alle områder, hvor (humus*3 + ler) > 6 % i cm dybde, er klassificeret til at have en maksimal roddybde på 110 cm. Forsøg med hvede har vist, at den effektive roddybde er ca % af maksimal roddybde (Bing et al. 2016). På baggrund deraf har SEGES vurderet følgende klassifikation af effektiv roddybde på baggrund af maksimal roddybde, som er vist i tabel 1. Da vi på grund af manglende teksturmålinger ikke har mulighed for at skelne mellem henholdsvis 110 og 150 i maksimal roddybde samt 75 og 100 i effektiv roddybde, er en maksimal roddybde på 110 cm i dette tilfælde vurderet til at have en effektiv roddybde på 100 cm i stedet for 75 cm. Dette bygger på, at teksturanalyserne på lokaliteten flere steder havde humus- og lerindhold, der indikerede effektive roddybder på ned til 100 cm. Derfor er SEGES klassifikation af effektiv roddybde modificeret en smule, så den er tilpasset de førnævnte begrænsninger (se tabel 1).

22 Tabel 1: Maksimal roddybde er baseret på klassifikation fra Aarhus Universitet. Effektiv roddybde er klassificeret på baggrund af SEGES vurdering. Anvendt effektiv roddybde er klassificeret på baggrund af begrænsning i målt teksturdybde og på baggrund af observerede effektive roddybder på lokaliteten. Maksimal roddybde Effektiv roddybde Anvendt effektiv roddybde 30 cm 30 cm 30 cm 40 cm 40 cm 40 cm 70 cm 50 cm 50 cm 110 cm 75 cm 100 cm 150 cm 100 cm - Der vil kunne forekomme rodudvikling til større dybde, hvis potentialet for det er tilstede, hvilket betyder den effektive roddybde kan være større end 100 cm. Der bliver ikke taget hensyn til, om der forekommer kompakte lag, sure jordbundsforhold, høj vandstand eller andre rodstandsende lag, der vil kunne hæmme rodudviklingen selvom gunstige humus- og lerindhold er tilstede. Step 6: Beregn rodzonekapaciteten Rodzonekapaciteten udregnes på baggrund af den effektive roddybde og mængden af plantetilgængelig vand for hver af de tre dybder. Roddybde = 100 cm RZK = PTV(0 90cm)(vol. %) x 90 (cm) + 10 mm 10 * Det antages, at fra cm dybde på de relativt sandede arealer som i dette tilfælde, er omkring 1,0-1,2 mm plantetilgængeligt vand pr. cm. Derfor lægges 10 mm til. Roddybde = 50 cm RZK = PTV(0 30cm)(vol. %) + (PTV(0 60cm)(vol. %) PTV(0 30cm)(vol. %) x ) Roddybde = 40 cm RZK = PTV(0 30cm)(vol. %) + (PTV(0 60cm)(vol. %) PTV(0 30cm)(vol. %) x ) Roddybde = 30 cm RZK = PTV(0 30cm)(vol. %) x 30 (cm) 10

23 ± DUALEM1h (0,3 meter) DUALEM1_Jørgen_Jacobsen_rettet AUX_X4_1 0,2-1,6 1,7-2,2 2,3-3,0 3,1-3,9 4,0-5,2 5,3-6,6 6,7-8,0 8,1-9,3 9,4-10, Meters 10,8-12,5

24 ± DUALEM2h (0,6 meter) DUALEM2_Jørgen_Jacobsen_rettet AUX_X4_1 0,7-2,9 3,0-3,6 3,7-4,5 4,6-5,5 5,6-6,8 6,9-8,4 8,5-10,2 10,3-11,9 12,0-13, Meters 13,8-16,3

25 ± DUALEM1v (0,9 meter) DUALEM1_Jørgen_Jacobsen_rettet AUX_X2_1-3,6-0,4 0,5-2,3 2,4-3,3 3,4-4,3 4,4-5,4 5,5-6,7 6,8-8,4 8,5-10,3 10,4-12, Meters 12,5-15,2

26 ± DUALEM2v (1,8 meter) DUALEM2_Jørgen_Jacobsen_rettet AUX_X2_1 5,1-6,9 7,0-7,7 7,8-8,4 8,5-9,1 9,2-9,9 10,0-10,7 10,8-11,8 11,9-13,0 13,1-14, Meters 14,6-16,9

27 ± DUALEM1h (0,3 meter) DUALEM1_Nils_Thomsen_rettet AUX_X4_1-0,9-1,5 1,6-2,4 2,5-3,4 3,5-4,7 4,8-6,2 6,3-7,9 8,0-9,8 9,9-11,8 11,9-13,9 14,0-16, Meters

28 ± DUALEM2h (0,6 meter) DUALEM2_Nils_Thomsen_rettet AUX_X4_1 0,6-2,1 2,2-3,4 3,5-4,5 4,6-5,6 5,7-7,0 7,1-8,8 8,9-11,1 11,2-13,7 13,8-16,1 16,2-19, Meters

29 ± DUALEM1v (0,9 meter) DUALEM1_Nils_Thomsen_rettet AUX_X2_1-10,5 - -1,9-1,8-0,4 0,5-2,2 2,3-3,8 3,9-5,1 5,2-6,8 6,9-8,8 8,9-11,5 11,6-14,7 14,8-19, Meters

30 ± DUALEM2v (1,8 meter) DUALEM2_Nils_Thomsen_rettet AUX_X2_1 0,2-3,8 3,9-5,1 5,2-6,7 6,8-7,9 8,0-9,0 9,1-10,2 10,3-11,7 11,8-13,6 13,7-15,8 15,9-19, Meters

31 Bilag 3: Detailkortlægning af rodzonekapaciteten ud fra DUALEM-21S målinger

32