6/02/2014 1 Mobiele niet-invasieve bodemsensoren als

6/02/2014
Mobiele niet-invasieve bodemsensoren als basis
voor Precisielandbouw
Vakgroep Bodembeheer
Onderzoeksgroep Ruimtelijke Bodeminventarisatietechnieken
Precisielandbouw ?
1
6/02/2014
Focus is op binnenin perceelsvariabiliteit van opbrengstbepalende
factoren
8000
Yield (kg/ha)
B
7000
Average
6000
A
5000
0
40
80
80
120
120
160
160
N/ha)
Input (kg N/ha)
Opbrengstkaarten = instap
2
6/02/2014
4,2 ha, Lovendegem
Google Earth op 26/11/2009
Opbrengstmetingen 2006, tarwe, na "opkuis"
201200
9.8 t/ha
201150
9.1 t/ha
201100
8.4 t/ha
7.7 t/ha
Y coordinate (m)
201050
7 t/ha
201000
200950
200900
200850
200800
97650
97700
97750
97800
97850
97900
X coordinate (m)
Interpretatie en bruikbaarheid naar volgende jaren ?
3
6/02/2014
Alternatieve informatiebronnen ?
1. Bodemkaarten : niet gedetailleerd genoeg
2. Gedetailleerde bodembemonstering + interpolatie tot kaart :
arbeidsintensief, tijdrovend en duur
3. Lucht/satellietfoto's : weinig geschikt voor bodemkenmerken;
duur
4. Bodemsensoren
• Invasieve
• Niet-invasieve:
1. Gamma-stralen
2. Grondradar
3. Elektromagnetische inductie
1. Gamma-stralen spectrometrie
Natuurlijke radioactieve γ-straling van 40K, 238U en 232Th (+ 137Cs).
Top 10 - 30 cm.
Kan, na ijking, omgezet worden in andere bodemkenmerken.
4
6/02/2014
40K
5
6/02/2014
40K
Opbrengst 2006
201200
9.8 t/ha
201150
9.1 t/ha
201100
8.4 t/ha
7.7 t/ha
Y coordinate (m)
201050
7 t/ha
201000
200950
200900
200850
200800
97650
97700
97750
97800
97850
97900
X coordinate (m)
+: vlotte, stabiele meting gericht op variatie in mineralogie toplaag.
- : omzetting naar ander bodemkenmerken met wisselend succes ; ondiep.
2. Grondradar
6
6/02/2014
+ : positionering contrasterende bodemfenomenen (fundamenten, drainagebuizen,
leidingen@) ; compactie.
- : delicate metingen ; expertise nodig voor verwerking.
7
6/02/2014
3. Elektromagnetisch inductie (EMI)
0 – 1,5 m
Elektrische geleidbaarheid (EC)
Magnetische gevoeligheid (MS)
Snelle, robuste registratie
van 1000-den metingen per
ha, gelokaliseerd met GPS
Is indicatief voor :
Elektrische
geleidbaarheid EC
Magnetische
gevoeligheid MS
•
•
•
•
•
•
Zout
Bodemtextuur vnl. klei
Organisch materiaal
Bodemvocht
Menselijke verstoringen
Metaal
•
•
•
•
•
IJzerhoudende mineralen
Organisch materiaal
Metaal
Verhit materiaal (baksteen,..)
Vergravingen
8
6/02/2014
Opbrengst 2006
EC 0-1,5 m
201200
9.8 t/ha
201150
9.1 t/ha
201100
8.4 t/ha
7.7 t/ha
7 t/ha
201000
200950
200900
200850
200800
97650
97700
97750
97800
97850
97900
X coordinate (m)
EC en topografie vormen uitstekende basis voor afbakening
van stabiele beheerszones voor precisielandbouw
201200
9.8 t/ha
201150
9.1 t/ha
201100
8.4 t/ha
7.7 t/ha
201050
Y coordinate (m)
Y coordinate (m)
201050
7 t/ha
201000
200950
200900
200850
200800
97650
97700
97750
97800
97850
97900
X coordinate (m)
9
6/02/2014
EMI sensoren met meerdere ontvangstspoelen
Simultane meting van EC en MS over 4 bodemvolumes:
• 0 - 50 cm
• 0-1m
• 0 – 1,6 m
• 0 – 3,2 m
10
6/02/2014
Oostduinkerke
(10 ha)
Oostduinkerke
(10 ha)
11
6/02/2014
4 EC metingen
0 – 50 cm
0–1m
0 – 1,6 m
0 – 3,2 m
Diepte tot het zandsubstraat: geulpatroon
12
6/02/2014
Classificatie in 3 zones
Zone 1:
Klei tot 50 - 60 cm
Classificatie in 3 zones
Zone 2:
Klei tot 80 cm – 1 m
13
6/02/2014
Classificatie in 3 zones
Zone 3:
Geulvulling
Klei tot 2 - 3 m
Bodemopbouw langsheen transect:
Zone 2
Zone 3
Zone 1
14
6/02/2014
Kemmelberg - Loker - Heuvelland
Mei 1918
© Vakgroep Archeologie, UGent
10 november 2011 – Elektrische geleidbaarheid
15
6/02/2014
10 november 2011 – Magnetische gevoeligheid
Besluit
1. Plaatsbepalings- en opbrengsttechnologie is operationeel en
commercieel beschikbaar.
2. Knelpunt is karakterisering van binnenin perceelsvariabiliteit
van gewasbeïnvloedende bodemkenmerken.
3. Bodemsensoren zijn beloftevolle alternatieven voor
bodemkaarten en intensieve staalname.
4. Binnenin perceelsvariabiliteit is onderkend in Vlaanderen,
zeker van bodemlagen onder bouwvoor.
5. Zowel voor opbrengstoptimalisatie als om milieuredenen is
er nog een onbenut potentieel tot verbetering.
16