Bodembemonstering
Akkerbouwers moeten steeds aan strengere eisen voldoen op mest- en middelengebruik en registratie. Consumenten, afnemers en de overheid eisen daarnaast van de akkerbouwers voor kwaliteitsverbetering en verwerkingsefficiëntie van hun producten. Om dit waar te maken zijn er met precisielandbouw hiervoor mogelijkheden. Door sterk toegenomen ontwikkelingen van GNSS technieken zijn de ontwikkelingen in precisiebemesting ook sterk toegenomen. Gewasopbrengst en kwaliteit verschillen sterk op percelen met veel variatie in bodemvruchtbaarheid en bodemvocht. Door precisiebemesting kunnen de groeiomstandigheden worden geoptimaliseerd en wordt de kwaliteit optimaler en homogener. Om te weten wat er de bodem nodig heeft zal er bodemmonsters moeten worden genomen. Het nemen van bodemmonsters is niet verplicht. Wanneer er geen bodemmonsters worden genomen valt de bodem automatisch in de klasse met de laagste fosfaatgift.
Bodembemonstering kan op verschillende manieren gedaan worden. De voorkomende manieren zijn:
- EM-38
- MOL
Grondmonsters
Agritip is een van de bedrijven wat gespecialiseerd is in het nemen van grondmonsters. Wanneer Agritip een perceel gaat bemonsteren worden eerst de perceelsgrenzen met GNSS vastgelegd waaruit een oppervlakte kaart wordt gemaakt. Dan wordt er een bemonsteringsstrategie gemaakt. Deze strategie bepaald het aantal monsters en de plaatsen. Vervolgens worden op deze plaatsen de monsters genomen. Genomen monsters worden dan onderzocht. Aan de hand van de resultaten worden bodemkaarten gemaakt voor een perceel. Hierin worden bodemvruchtbaarheid, grondsoort en aaltjespopulatie zichtbaar. Door altijd dezelfde plaatsen aan te houden kan er een perceelshistorie worden opgebouwd.
Bron: Boerderij
Daarnaast dienen de analyseresultaten voor het opstellen van een variabel bemestingsadvies om de bemesting aan te passen aan de toestand van de grond ter plekke. Dit alles heeft als doel de opbrengst en gewasgroei zo uniform mogelijk te maken waardoor de maximale kwaliteit en opbrengst gehaald kan worden, en een gewas minder vatbaar is voor ziekten en plagen.
Aaltjesmonster
Aaltjes is een veelvoorkomende problematiek in de akkerbouw. Aaltjes kunnen grote gevolgen hebben. Enkele voorbeelden zijn:
- Afkeuring
- Opbrengstschade
- Kwaliteitschade
- Exportbeperkingen
- Daling waarde van de grond
Bron: nematode.unl.edu Bron: maths.gla.ac.uk
De schade van aaltjes kan oplopen tot € 3.000 per hectare. Het is daarom belangrijk dat akkerbouwers hun grond goed blijven analyseren op aaltjes. Een goede methode daarvan is grondmonsters nemen.
Een perceel dient te worden opgedeeld in vaste monsterstroken, vaak stroken van 1/3 hectare. Door deze indeling aan te houden kan er na enkele jaren een perceelshistorie ontstaan en kunnen resultaten van de grondmonsters worden vergeleken.
De steekdiepte om een grondmonster te nemen voor het onderzoeken op het aardappelcysteaaltje is 5 centimeter. Per hectare worden dan tussen de 180 en 360 monsters genomen. Het monster dient intact te blijven.
Het grondmonster kan het beste worden genomen nadat de gewasresten zijn verteerd. Bij cysteaaltjes maakt het niet uit en kan ook na de oogst van een groen gewas een grondmonster worden genomen. De resultaten van een grondmonster geven weer welke aaltjes er in de grond zitten en hoeveel, wat de schade is en welke maatregelen er moeten worden getroffen om de aaltjes te bestrijden. De resultaten kunnen worden ingetekend op een kavelkaart.
Profielkuil
Een effectieve manier om inzicht te krijgen in de van de kwaliteit en conditie van de grond is het graven van een profielkuil in een perceel. Een in profielkuil kan het gehele jaar door worden beoordeeld. In een goed ontwikkeld gewas kan de grond met een profielkuil het beste worden beoordeeld doordat de beworteling van het gewas dan kan worden mee beoordeeld. Daarnaast is het belangrijk dat er een representatieve plek wordt gekozen om de profielkuil te graven om zo een representatief beeld te creëren voor het gehele areaal of perceel.
In een profielkuil kan de beworteling door het gewas, het activiteit van het bodemleven en de bodemstructuur worden beoordeeld. Met een profielkuil kunnen deze indicatoren snel worden beoordeeld. Echter is het wel van belang dat de profielkuil juist wordt beoordeeld. Dit vergt enige ervaring. Ieder persoon beoordeeld vaak op een andere manier waardoor de resultaten per profielkuil kunnen verschillen. Een juiste beoordeling kan worden bereikt door overleg te plegen met ervaren collega’s of specialisten. In de tabel hieronder is te zien aan de hand van welke punten een profielkuil kan worden beoordeeld.
|
Beoordeling profielkuil
|
|
|
Beworteling
|
|
|
Minimaal
|
Minimale beworteling kan op problemen duiden
|
|
Matig
|
Vorm, type wortel en diepte kan een indicatie zijn voor problemen
|
|
Intensief
|
Intensieve doorworteling is in het algemeen gunstig voor gewas en bodem
|
|
Structuur
|
|
|
Kruimels
|
Gunstig
|
|
Afgerond blokkig
|
Gunstig
|
|
Scherp blokkig
|
Ongunstig, indien dit de wortelgroei, waterbeweging en vertering van mest belemmert
|
|
Bodemlevenactiviteit
|
|
|
Gangen
|
Gunstig, duidt op activiteit van wormen en ander bodemleven
|
|
Homogenisatie
|
Gunstig indien niet te sterk, duidt op goede activiteit
|
|
Uitwerpselen
|
Gunstig, duidt op activiteit en omzetting van organisch materiaal
|
|
Rode wormen
|
Gunstig, met name voor de afbraak organische resten
|
|
Grauwe wormen
|
Gunstig, ,met name voor de structuur
|
|
Pendelaars
|
Gunstig, kunnen de ondergrond toegankelijk maken voor wortels en afvoer water
|
|
Kleur
|
|
|
Blauw
|
Ongunstig, duidt op anaërobe (zuurstofloze) condities
|
|
Bruin
|
Gunstig, duidt op organische stof
|
|
Rood, gelig, roest
|
Duidt op invloed van water, waterfluctuaties
|
Bron: VROM
Penetrologger
Met de penetrologger wordt de indringingsweerstand van de bodem gemeten. De indringingsweerstand bepaalt het draagvermogen en de doorwortelbaarheid van de grond. De indringingsweerstand is een mechanische eigenschap, die afhankelijk is van veranderlijke parameters als vochtgehalte, dichtheid en de sterkte van de binding tussen minerale deeltjes. Het meten hiervan kan met de penetrometer met datalogger. Hierbij worden de meetgegevens automatisch opgeslagen in de datalogger.
Bron: Wetec
De penetrologger werkt als volgt. De conus wordt op de sondeerstang geschroefd, die met een snelkoppeling aan de krachtopnemer onder de penetrologger wordt bevestigd. De conus wordt vervolgens langzaam en gelijkmatig de bodem in gedrukt. De op het bodemoppervlak liggende dieptereferentieplaat reflecteert de signalen uitgezonden door de interne ultrasone sensor. Hiermee wordt een nauwkeurige dieptemeting gedaan. De dieptereferentieplaat reflecteert tevens de signalen voor de controle van de prestatiesnelheid. De opgeslagen resultaten van de datalogger kunnen worden weergegeven in een kaart.
EM-38
Bodems hebben de eigenschap dat ze een bepaalde mate van elektrische geleidbaarheid bezitten. Aan de hand hiervan kunnen bodemeigenschappen gemeten worden.
Het apparaat dat deze geleidbaarheid kan meten is de EM-38. Hij bestaat uit een zender en een ontvanger die op een horizontale afstand van ongeveer 1 meter geplaatst zijn. De zender wordt voorzien van een wisselende stroomsterkte, waardoor er een magnetisch veld in de grond ontstaat. Dit magnetisch veld veroorzaakt een stroom in de aarde en die wekt een tweede magnetisch veld op dat met de ontvanger gemeten wordt.
De variatie in deze elektrische geleidbaarheid wordt beïnvloed door diverse bodemeigenschappen, dit zijn:
- Vochtgehalte: een hoger vochtgehalte resulteert in een hogere geleidbaarheid
- Porositeit: de vorm en grootte van de poriën tussen de bodemdeeltjes beïnvloeden de mate van elektrische geleidbaarheid
- Zoutgehalte: de concentratie van opgeloste zouten in de bodem
- Temperatuur: de temperatuur beïnvloedt de fasetoestand van water en daarmee dus indirect de geleidbaarheid (De geleidbaarheid neemt proportioneel circa 2% toe voor iedere graden stijging in bodemtemperatuur)
- De aanwezigheid van kleideeltjes: klei bestaat uit materiaal met een zeer geringe korrelgrootte die positief geladen ionen aantrekt. In de aanwezigheid van water kunnen deze positieve ionen in het water oplossen en de elektrische geleidbaarheid beïnvloeden.
Als er op een bodem dus verschillende waarden worden gemeten zegt dat dus dat er variatie is in structuur van boven- en/of ondergrond, textuur, profielopbouw en/of vochtigheid van de bodem. Omdat de reden voor variatie van het signaal niet eenduidig is, is voor het interpreteren van de gemeten verschillen vervolgens aanvullend informatie nodig uit bijvoorbeeld bodemprofielboringen.
In Nederland zijn er twee bedrijven The Soil Company en Medusa Explorations die elektromagnetische inductie toepassen voor metingen op landbouwkundige percelen en op basis daarvan bodemprofielkaarten levert. Per hectare worden ongeveer 600 metingen gedaan. Het scannen gebeurt verticaal op een diepte van 0-150 cm.
Doordat er tevens een GPS systeem aan gekoppeld is kunnen deze metingen worden gepresenteerd op een kaart. Deze kaarten geven de verschillen in geleidbaarheid weer over het gehele perceel. Van de plekken met de hoogste, gemiddelde en de laagste waarden maken zij handmatig een bodemprofiel met behulp van een grondboor. De data hieruit wordt vertaald naar de andere gemeten waarden, zo ontstaat een profielkaart van het hele perceel. Naast een kaart met de ligging van de diverse profielen geven zij een beschrijving van de gevonden bodemprofielen ondersteunt met een foto.
De kaarten bieden de teler informatie over de variatie en ligging van de bodemopbouw van zijn perceel. De informatie kan bijvoorbeeld gebruikt worden ter lokalisering van te nemen monsters voor bepaling van de bodemvruchtbaarheid. Daarnaast kan de informatie hulp bieden bij het verklaren van plaatsspecifieke verschillen in opbrengst en als ondersteuning voor diverse bodemmanagement-strategieën. Mogelijk zijn er bijvoorbeeld onder de bouwvoor verdichte lagen of scherpe overgangen in de textuur van de grond waardoor de beworteling van het gewas verhinderd wordt.
De betrouwbaarheid van de metingen
De EM38 methode wordt in vele landen toegepast voor precisielandbouw doeleinden. De methode is over het algemeen betrouwbaar wel dient er rekening gehouden te wordenmet het volgende:
De sterkte van het signaal neemt af bij grotere diepte. Dit betekent dat voor de verkregen informatie de betrouwbaarheid afneemt met de diepte. Daarnaast is het van groot belang dat de bepaling van de bodemprofielen zo snel mogelijk verricht wordt na het meten van de geleidbaarheid.
Kosten
Voor het laten verrichten van de EM-metingen, het bepalen van de bodemprofielen, de
oplevering op kaarten en beschrijving van de aangetroffen bodemprofielen wordt 95 euro
per hectare in rekening gebracht.
DualEM-21S
In het voorjaar van 2011 heeft de afdeling ORBIT (Onderzoeksgroep Ruimtelijke Bodeminventarisatietechnieken) van de universiteit van Gent de bodem van ons proefperceel gescand met hun DualEM-21 S. Deze scantechniek is de nieuwe variant van de bovengenoemde EM-38. De scan meet tot een diepte van ongeveer 3 meter en geeft veel prijs over de historie van dit perceel.
Hieronder zijn de foto's van het scannen weergegeven.
|
|
|
De uitkomsten van de scan zijn zeer interessant te noemen. In de onderstaande beelden zie je waarom.
Er is ook een elektromagnetische scan gemaakt. Op de punten in de afbeelding hieronder zijn diverse metalen objecten gevonden.
Van deze meting hebben we ook een filmpje gemaakt:
MOL
In samenwerking met de Rijksuniversiteit Groningen en het bedrijf Medusa Explorations BV, heeft The Soil Company een bodemsensorsysteem genaamd ‘De Mol’ voor de bovengrond (0-30 cm) ontwikkeld. Dit detectiesysteem is in staat om diverse bodemkarakteristieken en eigenschappen op bijvoorbeeld landbouwpercelen relatief snel en goedkoop in kaart te brengen. Deze kaarten worden gebruikt in de precisielandbouw, maar ook voor natuurgebieden, sportvelden en golfbanen.
Bron: Soil company
Hiertoe wordt met behulp van een scanner de natuurlijke gammastraling gemeten van de bodem. Een GPS ontvanger registreert de positie van de metingen. Voor het registreren van deze straling wordt een sensor gebruikt die gekoppeld is aan een trekker.
Deze sensor registreert de gammastraling van de bovenste 30 cm van de bodem. De sensor registreert elke seconde de aanwezige gammastraling. De trekker rijdt circa 5-6 km/uur wat betekent dat om de circa iedere 1,5 meter een ‘opname’ wordt gemaakt van de gammastraling. Om de gammastraling te kunnen vertalen naar bodemeigenschappen worden bodemmonsters genomen op die locaties die de ruimtelijke variatie het beste weergeven.
De steekdiepte is 25-30 cm. Op de plekken waar de grondmonsters worden gestoken wordt het gammaspectrum voor circa 5 minuten gemeten. De waarden van de gammastraling en de resultaten van de bodemmonsters worden aan elkaar gerelateerd met behulp van een analyse. De monstername gebeurt op dezelfde dag als de meting van de gammastraling. Deze resultaten worden geïnterpoleerd. De resultaten van de interpolatie en de regressieanalyse vormen de bodemkaarten. The Soil-Company levert bodemkaarten van:
- Textuur lutumgehalte, zandfractie, korrelgrootte M50-cijfer.
- Voedingsstoffen: Magnesium, PW-gehalte, K-getal.
- Fysische eigenschappen: organische stofgehalte en pH, en CaCO3.
- Bulkdichtheid, uitspoelingsgevoeligheid, waterretentie en hoogte/ligging.
- Risicokaarten voor: Trichodoriden en slempgevoeligheid.
De betrouwbaarheid van de metingen
De nauwkeurigheid van de metingen is afhankelijk onder andere de volgende factoren:
- soort en grootte van het kristal dat de gammastraling meet;
- de tijdsduur van een meting op een bepaald punt;
- het aantal bodemmonsters dat wordt genomen ter referentie;
- de correlatie tussen meting en afgeleide waarde.
Kosten
De kosten zijn afhankelijk van het gewenste aantal/soort kaarten en varieert tussen de 62,50 en 110 euro per ha. Voor de noordelijke provincies (Friesland, Groningen, Drenthe) is de minimale afname 5 ha. Voor de overige provincies is dit 20 ha.
