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: 1712

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

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

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

Skötselåtgärder för ökad effektivitet genom ökad livslängd i mjölkkobesättningar
Mikaela Lindberg, Sveriges lantbruksuniversitet

Projektnummer: R-18-26-131 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2018

In the proposed project, we will explore the benefits of increasing the longevity of dairy cows under Swedish conditions by changes in herd management. We will focus on effects on methane emissions by modelling, using existing data from the Swedish Official Milk Recording Scheme and results from an …

Läs mer

Utsädesbehandling med ThermoSeed i kombination med mikroorganismer - en framtid utan kemisk betning
Mariann Wikström, Agro Plantarum AB

Projektnummer: R-19-25-287 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2019

The purpose of this project is to develop new non-chemical methods for control of different seedborne-and soilborne pathogens. Aerated steam treatment (ThermoSeed) is a modern and environmentally friendly method for seedborne pathogen sanitation, mainly used on cereals. We intend to develop the …

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

Att mäta och bedöma matens miljöpåverkan
Christel Cederberg, Chalmers Tekniska Högskola AB

Projektnummer: R-18-26-134 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2018

Food production needs to increase in a sustainable way. This great challenge requires evaluation methods that gives information for better understanding of the impacts from agriculture and food and how to manage those impacts. The project addresses methodologies that include a broad range of …

Läs mer

Cannabinoider – Säkert foder, ren sport och framtida potential till häst
Matilda Lampinen Salomonsson, SVA

Projektnummer: H-19-47-486 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2019

Cannabinoids have potential to induce analgesia and muscle relaxation which would be beneficial for equine practice. Today there is no drug labelled for veterinary use containing these cannabinoids, but there are some herbal oil products which unofficially have been reported to be used in horses, …

Läs mer

Vattenstress och sensorstyrd kvävegödsling: utveckling av beslutsstöd för bättre synergier mellan vatten- och kvävestatus
Bo Stenberg

Projektnummer: O-19-20-319 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2019

Crop production
Energy and biomass

This project aims to modify existing sensor systems for adapted nitrogen fertilization to consider water stress at
supplementary fertilization in cereals. Different approaches to consider sensor data and soil information will be tested
in field trials. Current commercial systems interpret water …

Läs mer

Grovfodrets betydelse för uppkomst av önskvärda och oönskade smaker i mjölk och mejeriprodukter
Åse Lundh, SLU

Projektnummer: R-18-26-005 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2018

The sensory attributes of the raw milk are of major importance for the quality of the resulting dairy products. Since the early 90’ies, the so-called “blueberry off-flavour” has caused severe economic consequences for affected dairy farmers. The mechanism behind is still unclear, although forages …

Läs mer
Prenumerera på vårt nyhetsbrev