Klassificering av växtmaterial för bedömning av kväveeffekt till efterkommande gröda

Sammanfattning av slutrapport
Till jordbruksmark återförs årligen stora mängder växtmaterial i form av skörderester, gröngödsling, etc. Detta har ett avgörande inflytande på omsättningen av bl.a. kol och kväve i marken. Det är därför viktigt att känna till hur olika växtmaterial omsätts i marken för att kunna förutsäga hur olika åtgärder kommer att påverka mängden växttillgängligt kväve och risken för kväveförluster. Avsikten med denna pilotstudie var att utvärdera om det med NIR-teknik och statistiska metoder går att skapa en modell som kan klassificera växmaterial utifrån deras N-mineraliseringsdynamik i tre klasser: 0) Initial immobilisering av N och ingen återmineralisering inom överskådlig tid, 1) Omedelbar nettomineralisering och 2) Initial immobilisering som övergår i nettomineralisering inom kort. Resultaten visar att det med metoderna "Discriminant PLS" och "Support vector machines" går bra att skilja mellan klass 0 och 1, men inte klass 2. Att nästan inga prov i klass 2 klassificeras rätt är ett bakslag.

Populärvetenskaplig sammanfattning
Till jordbruksmark återförs årligen stora mängder växtmaterial i form av skörderester, fånggrödor och gröngödsling. Detta har ett avgörande inflytande på omsättningen av bl.a. kol och kväve i marken. Det är därför viktigt att känna till hur olika växtmaterial omsätts i marken för att kunna förutsäga hur olika åtgärder kommer att påverka mängden växttillgängligt kväve och risken för kväveförluster. Viktig för utnyttjandet av tillfört organiskt kväve och för att minimera risken för läckage till miljön är att kväve frigörs när den växande plantan behöver det. Framför allt kväverika växtmaterial gör att halterna av växttillgängligt kväve ökar i marken när det börjar brytas ner. Andra material, som innehåller mindre kväve och är mer svårnedbrytbara, förbrukar istället mineralkväve i marken eftersom det finns för lite tillgängligt i växtmaterialet för att de nedbrytande mikroorganismerna skall kunna växa. Beroende på hur mycket kväve som fattas ger vissa material upphov till en nettomineralisering efter ett tag, när överskottet på kol förbrukats, med andra börjar återmineralisera kväve endast i mycket liten omfattning. Vilken typ av mineraliseringsdynamik som utvecklas har stor betydelse för kvävehushållningen i jordbruket. Brukar man t.ex. ner en snabbt återmineraliserande växt långt innan det finns ett kvävebehov hos en odlad gröda är risken stor att mycket av det kvävet läcker ut med dräneringsvattnet. Det finns därför ett värde i att kunna förutsäga vilken typ av material som skall brukas ned i marken.

Det finns modeller som beskriver mineraliseringsdynamik i marken. Men de är oftast inte särskilt användarvänliga och kräver mycket indata. Syftet med den här studien var att använda den mycket snabba och enkla analysmetoden nära infraröd spektroskopi i kombination med statistiska/matematiska metoder som delar in prov i klasser utifrån t.ex. absorbansen i det nära infraröda våglängdsområdet.

Mad denna teknik gick det bra att klassificera växtrester, gröngödslingsgrödor m.m. med avseende på det två ytterligheterna omedelbar nettomineralisering och utdragen immobilisering. Däremot är klassificeringen med avseende på initial immobiliserring med efterföljande nettomineralisering mycket osäker. Eftersom det är en flytande övergång mellan klasserna var detta i viss mån väntat, men att så få i denna klass klassificeras rätt är ett bakslag eftersom denna klass kanske är den mest intressanta med tanke på kvävehushållningsfrågor. Nyttan med att gå vidare förefaller tveksam.