Stiftelsen lantbruksforskning

Lantbruks- och trädgårdsföretagarnas egen forskningsstiftelse finansierar behovsdriven forskning för svenska förhållanden.
Läs mer

Sensorsystem för on-line bestämning av kalkbehov i fält. II

Status: Avslutat
Projektnummer: 0233062
Kategori: Research program | Crop production
Ansökningsår: 2002
Datum för slutrapport: 2 oktober 2012
Huvudsökande: Mikael Gilbertsson
Organisation: JTI Institutet för jordbruks- och miljöteknik AB
E-postadress: mikael.gilbertsson@jti.se
Telefon: 010-5166934
Beviljade medel: 1 200 000 SEK

Sammanfattning av slutrapport
Jordanalys är i dagens lantbruk ett viktigt hjälpmedel för att undersöka fysikaliska och kemiska parametrar. Kostnaderna för att genomföra en markkartering gör att lantbrukare maximalt tar ett jordprov per hektar. Att ta så få prover kan innebära felaktig information om jorden. Flera forskare har visat att kalk- och näringsämnesbehov signifikant kan variera inom fältet. Syftet med projektet är att utveckla ett sensorsystem som intermittent bestämmer kalk-behovet och dess variation on-line inom fält. Detta gjordes i tre delar. Först anpassades analysmetoder från australien för svenska förhållanden. Sedan konstruerades ett mekaniskt provtagningssystem. Till sist genomfördes fälttest med jordprovtagningssystemet. Systemets kapacitet var 10 prover per hektar och prediktionsnoggrannheten på kalkbehovet var 0,6 ton per hektar.

Populärvetenskaplig sammanfattning
Jordanalys är i dagens lantbruk ett viktigt hjälpmedel för att undersöka fysikaliska och kemiska parametrar. Kostnaderna för att genomföra en markkartering gör att lantbrukare maximalt tar ett jordprov per hektar. Att ta så få prover kan innebära felaktig information om jorden. Flera forskare har visat att kalk- och näringsämnesbehov signifikant kan variera inom fältet. Det finns alltså ett stort behov av att utveckla automatiska jordprovtagningssystem för att minska kostnaderna vid jordprovtagning och/eller få en förbättrad kartkvalitet

Kravet på en hög provtagningstäthet innebär att forskningen har börjat fokusera på utveckling av nya kostnadseffektiva analystekniker för markkartering. Då endast små ekonomiska medel finns inom lantbruksnäringen för att utveckla nya sensorer är det viktigt att följa utvecklingen av sensorer inom andra industriella näringar. Ett sensorområde som vuxit sig allt starkare är kemiska sensorer. Ion selective field effect transistor (ISFETs) är en dopad halvledare som direkt reagerar på vätejoner och kan därför tillämpas vid pH-mätningar. Den passar bra för on-line mätning eftersom den har snabb responstid, är robust och har små dimensioner.
Målsättningen måste vara att kunna markkartera med en hög noggrannhet till samma kostnad per ytenhet som idag. Syftet med projektet är att utveckla ett sensorsystem som intermittent bestämmer kalk-behovet och dess variation on-line inom fält.

Projektet omfattar tre delar:
1. Anpassa analysmetoder från Australian Centre for Precision Agriculture (ACPA) vid University of Sydney, för svenska förhållanden.
2. Konstruera mekanisk provtagningsutrustning/system.
3. Genomföra fälttest (mekanisk funktion, fältkapacitet, mätnoggrannhet och repeterbarhet).

Sensorsystemet består av fem delar; provtagning, provberedning, extrahering, analysering, rengöring. Extraherings- och analysdelen testas i laborativ miljö för att fastställa extraktionslösning, responstider mätstabilitet och kalibreringsfunktioner. Detta blir avgörande för hur sensorsystemet mekaniskt ska utformas. Varje delenhet utprovas var för sig innan de sätts samman till ett fungerande provtagningssystem som testas i praktiska fältförsök.
En lämplig metod för att mäta kalkbehov togs fram vid ACPA, Australien. Den modell som fungerade bäst var Mehlich pH-buffert. Modellen har i detta projekt validerats i laboratorium på ett antal svenska jordar. Jordarna kom från Skåne i söder till Västerbotten i norr. Jordarna hade ett stort spann på ler- och mullhalt.

En mekanisk jordprovtagnings- och analysenhet utvecklades i projektet.

Principen för jordprovtagaren är följande:
• Jord skall tas upp från matjordlagret.
• Jorden skall sållas
• En bestämd volym jord skall blandas med kemikalier
• Analysering av jord
• Rengöring av mätkammare

Jordprovtagningssystemet är byggt på en ram som passar till tre-punktsfästet på en traktor. Samtliga prover positionsbestämdes med hjälp av GPS. Fältester gjordes både i Sverige och i Australien. Jordprovtagningssystemets kapacitet var 10 prover per hektar.
Resultaten från projektet indikerar att det går att mäta pH och kalkbehov on-line på fält med en prediktionsnoggrannhet på 0,6 ton per hektar. Maskinen kan dock förbättras. Främst så bör man arbeta med att uppnå en bättre stabilitet i prediktionsmodellen. T.ex så kan man tänka sig att utveckla modeller för olika jordarter. Vidare bör man arbeta för att snabba upp systemet så maskinen kan ta upp till 50 jordprover per hektar. Detta kan lösas genom att placera fler analysenheter parallellt med varandra.

 

Antal träffar i projektbanken: 1722

Filtermaterialets påverkan på underhållsbehov, vattenkvalitet och skörd vid täckdikning
Eva Edin, Hushållningssällskapet HS Konsult AB

Projektnummer: JTI-21-83-606 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2021

The overall purpose of the project is to generate a base for recommendations for construction of new subsurface drainage and re-drainage of clay soils in the area Water - resource efficient management. Efficient drainage of arable land is important to increase crop production, to achieve …

Läs mer

FeNomen: Fertilitet hos nasjonale norske hesteraser.
Ingrid H Holmøy, Norwegian University of Life Sciences, Veterinary Faculty

Projektnummer: R-21-47-575 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2021

Decreasing population sizes and risk of accumulation of inbreeding is a challenge for the national Norwegian horse breeds; the Dole, the Fjord and the Nordland/Lyngen. The average breed-specific reduction in covered mares is between 37% and 45%, when comparing the years 2000 to 2009 to the years …

Läs mer

Växtnäringseffekt hos nya gödselprodukter - Metodutveckling för kvalitetssäkring
Åsa Myrbeck, RISE, Jordbruk och Livsmedel

Projektnummer: JTI-20-83-494 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2020

For sustainable future development, it is essential to recirculate plant nutrients from different parts of society,
especially sewage plants, back to arable land. The aim of the proposed project is to ensure that high-quality fertiliser
products attractive for agricultural use are produced from …

Läs mer

Strategier för välmående kor i lönsamma företag
Helena Hansson

Projektnummer: O-18-21-152 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2018

Mjölk

This project aims at investigating the relationship between animal health and fertility, productivity in terms of milk yield and the economic outcome of dairy farms, and to investigate the conditions under which farms can succeed in combining profitability with high animal health standards.
There …

Läs mer

Fullständiga växthusgasbudgetar för odlade mulljordar skapar underlag för klimatsmarta åtgärder
Achim Grelle

Projektnummer: O-18-23-169 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2018

Energi & biomassa
Kött
Mjölk
Växtodling

Conventional technology is virtually unable to measure complete GHG budgets of drained organic soils, which may provide misleading results. So, global estimates of GHG emissions are based on coarse assumptions that don’t take into account the complexity of agroecosystems. Better data are needed for …

Läs mer

Diagnos av parasitsjukdomar hos hästar med hjälp av mikrofluidik och mobiltelefonbaserad mikroskopi
Jonas Tegenfeldt, Lunds Universitet

Projektnummer: H-19-47-493 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2019

All horses grazing freely are at risk of parasitic diseases. Due to a growing problem with drug resistance in parasites, there is a need to improve the diagnostic methods. One important problem with today's situation is that one diagnostic procedure costs significantly more than one treatment, both …

Läs mer

Förbättrad rengöring och desinfektion på köttanläggningar - minskad spridning av livsmedelsförstörande, patogena och antibiotikaresistenta bakterier
Sofia Boqvist

Projektnummer: O-20-20-447 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2020

Poultry
Meat

Cleaning and disinfection are critical elements for meat premises when it comes to production of safe food of high quality. It is the responsibility of the meat premises to ensure this is done efficiently to keep levels of pathogenic, spoilage and antimicrobial resistant bacteria low. This can be …

Läs mer

Från hav till mule - alger minskar metanemissioner från mjölkkor
Rebecca Danielsson

Projektnummer: O-20-23-461 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2020

Meat
Milk

The purpose of this project is to investigate to what extent substances in algae inhibit microbial methane formation in cows. Several substances, so-called bioactive substances, in red, green and brown algae, have a significant methane reducing effect. These are promising results but in order to …

Läs mer

Ny teknik och regional strategi för recirkulering av växtnäring i stallgödsel
Helena Aronsson

Projektnummer: O-20-23-457 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2020

Crop production
Energy and biomass
Milk

A main challenge for regions with intensive livestock production is phosphorus (P) surplus on farms, resulting in low P use efficiency and losses to waters. The project will provide solutions to increase P recycling from animal manure. This will decrease our dependency on imported P fertilizers, …

Läs mer

Förbättrad utvärdering av officiella fältförsök genom bildanalys av drönarfoton med maskininlärning
Aakash Chawade

Projektnummer: O-20-23-462 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2020

Crop production
Energy and biomass

The goal of the project is to digitize the data from the Swedish official field trials through automated estimates of important traits such as germination, growth, resistance, maturity and the effect of plant protection products. The purpose is to streamline and improve scoring of both diseases but …

Läs mer
Prenumerera på vårt nyhetsbrev