Tidsbesparende jordtest forudsiger vigtige jordsundhedsegenskaber

Landmænd i tidsklemme har en ny, hurtigere mulighed for at analysere teksturen og indholdet af organisk stof i jorden på deres marker.

Gerson Drescher, assisterende professor i jordfrugtbarhed for Arkansas Agricultural Experiment Station, har ledet en undersøgelse for at skabe forudsigelsesmodeller for disse vigtige jordsundhedsindikatorer baseret på standardtest, der allerede bruges til at analysere jordprøver.

"Vi ønsker at give folk den maksimale mængde information, som de kan få fra prøver, de allerede indsender uden de ekstra omkostninger og tid til analyse," sagde Drescher.

Den nyudviklede forudsigelsesmodel kan hjælpe med at tilføje oplysninger om jordens egenskaber, som kan vejlede beslutninger om gødskning, kunstvanding og herbicid, tilføjede Drescher. Standard jordtest evaluerer plantetilgængeligt næringsstofindhold og jordens pH. Disse egenskaber påvirkes dog også af jordtekstur og organisk stof i jorden, hvilket kræver yderligere dyre og tidskrævende tests.

"De traditionelle metoder, der bruges til både jordteksturanalyse og bestemmelse af organisk stof er relativt tidskrævende, og generelt er producenterne interesseret i en hurtig vending, når de indsender en prøve, så de kan træffe deres beslutninger om håndtering af næringsstoffer og lægge planer for mængden af gødning, de skal bruge," sagde Drescher.

Forskningsartiklen med titlen "Soil texture and organic matter prediction using Mehlich-3 extractable nutrients" er publiceret i Agrosystems, Geosciences &Environment . Medforfattere omfatter Trent Roberts, professor og midlertidig afdelingsleder for afgrøde-, jord- og miljøvidenskab; Nathan Slaton, associeret vicepræsident for landbrug og assisterende direktør for Arkansas Agricultural Experiment Station; og Alden D. Smartt, programmedarbejder i afdelingen for afgrøde-, jord- og miljøvidenskab.

Modellerne er nøjagtige til at forudsige de mest almindelige jordarter, der bruges til afgrødeproduktion i Arkansas. Men modellerne er mindre nøjagtige for sandjord og jord med meget højt organisk stof, sagde Drescher. Statens almindelige landbrugsjord er fine og mellemstore kategorier, som omfatter silt ler og siltet ler.

Forsøgsstationen er forskningsdelen af ​​University of Arkansas System Division of Agriculture.

Hvad er der i jorden?

Den tid, en jordprøve tager, afhænger af den ønskede information, sagde Drescher. Hver yderligere test oven i de rutinemæssige jordanalyser kan tilføje dage eller uger til den samlede testtid. Dreschers forudsigelsesmodel for organisk stof og jordtekstur skærer disse yderligere tests ned og kan reducere behandlingstiden med mindst det halve.

Jordprøver, der sendes til et laboratorium til analyse, tørres, males og sigtes for ensartethed for at sikre analysens præcision og nøjagtighed. I Arkansas tilbyder forsøgsstationens Marianna Soil Test Laboratory rutinemæssige jordtesttjenester, som er gratis for indbyggere i Arkansas.

Rutinemæssig jordtest kræver måling af jordens pH og Mehlich-3 jordanalysen, som ekstraherer og identificerer de tilgængelige næringsstoffer i jordprøver.

De to egenskaber forudsagt af Dreschers model - organisk materiale i jorden og jordtekstur - kræver mere omfattende tests, sagde Drescher. Test for organisk materiale i jorden bestemmes af en metode kendt som "antændelsestab", som kræver vejning af prøver, udsættelse for høje temperaturer for at forbrænde det organiske materiale og genvejning af prøven for at måle vægttab.

Jordtekstur måles ved hjælp af en enhed kaldet et hydrometer, som bestemmer jordpartikelstørrelser, sagde Drescher. Forståelse af jordens tekstur er et vigtigt aspekt af afgrødeproduktion, fordi det dikterer jordens evne til at indeholde næringsstoffer, mængden af ​​herbicid- eller gødningspåføring, vandingsplanlægning og jordprøveudtagningsprotokoller.

Disse test hjælper producenter med at forstå deres jords sundhed og vejlede gødningsapplikationer og afgrødestyringsbeslutninger, sagde Drescher.

Bedre end et kort

Kort, såsom Web Soil Survey, der tilbydes af U.S. Department of Agriculture's Natural Resources Conservation Service, kan bruges til at give oplysninger om jordtype i forskellige områder, men kortets opløsning indikerer muligvis ikke ændringer i jordstrukturen i en lille mængde af plads inden for et felt, sagde Drescher. Den nye forudsigelsesmodel er mere præcis end et kort, fordi den bruger feltspecifik information.

Marianna Soil Test Lab leverede allerede forudsigelser af jordtekstur, men denne nye forskning finjusterede modellen for at gøre estimeringen mere nøjagtig, sagde Drescher.

Marianna Soil Test Lab analyserer omkring 200.000 jordprøver hvert år. Rutinemæssige jordprøver for næringsstoffer og pH er gratis for indbyggere i Arkansas gennem støtte fra gødningstonnagegebyrer. Ikke-rutineprøver af jordtekstur eller analyse af organisk stof er dog et gebyr og tager yderligere tid til analyse.

Forudsigelsesmodellerne

Drescher brugte Mehlich-3 næringsstof- og jord-pH-data fra jordprøver indsendt til Marianna Soil Test Lab til at kalibrere og validere forudsigelsesmodellerne.

Til forudsigelsesmodellerne for ler og sand brugte han data fra 409 jordprøver, der repræsenterer forskellige produktionssystemer og jord i hele Arkansas. Omkring halvdelen var fra rækkeafgrødemarker og den anden halvdel fra fodersystemer.

Ved udviklingen af ​​modellen for organisk materiale i jorden brugte han data fra 604 prøver fra rækkeafgrødemarker og 415 prøver fra foderproduktionsområder.

Efter kalibreringen validerede Drescher modellerne ved at bruge 103 forskellige jordprøver fra rækkeafgrøder, foder, grøntsager, frugt, græs og prydplanter.

Over tid kan modellerne evalueres for nøjagtighed og optimeres med nye jordprøver for at forbedre jordtekstur og forudsigelse af organisk stof. Drescher sagde, at modellerne kunne bruges i områder uden for Arkansas, hvis de har lignende jordbund.

Drescher sagde, at han satte pris på arbejdet udført af Marianna Soil Test Laboratory-personale, som hjalp med jordanalyse og leverede data til modellernes kalibrering.

Flere oplysninger: Gerson L. Drescher et al., Forudsigelse af jordtekstur og organisk stof ved hjælp af Mehlich-3 ekstraherbare næringsstoffer, Agrosystems, Geosciences &Environment (2024). DOI:10.1002/agg2.20461

Leveret af University of Arkansas