Jordartskartering med marksensorer

Det finns ett flertal sensorer som hjälp vid markkartering. Två exempel som är kommersiellt tillgängliga är EM38 och Mullvaden. Marksensorer mäter i de flesta fall inte exakt de variabler man egentligen är ute efter. I stället ger de sekundärinformation som på olika sätt är korrelerad till den eftersökta informationen. Sensorerna är mindre kostsamma och kan snabbt samla in data med stor geografisk täthet. EM38 mäter markens elektriska ledningsförmåga medan Mullvaden mäter variationer i markens naturliga gammastrålning – i huvudsak isotoperna 40K, 238U och 232Th.

EM38
Bild: Mats Söderström

EM38 mäter även ned i alven och ger värden som är korrelerade mot vattenhalt, jordarter och ibland jorddjup. Ofta sammanfaller skördevariationer med EM38-värden

Mullvaden
Bild: Mats Söderström
Mullvadens värden påverkas endast av matjorden och det är framför allt jordart och modermaterialet som påverkar variationerna i värden.

Exempel på EM38-karta. Som jämförelse visas K-AL-värden (stora punkter = höga värden). Den infällda bilden är en skördekarta (tre års mätningar) för ett av fälten (mörkbrunt = högst skörd).
Bild: Mats Söderström

EM38

EM38 är ett instrument som mäter jordens elektriska ledningsförmåga - konduktiviteten. Konduktiviteten är ofta är väl korrelerad med t.ex. lerhalt, men även med flera andra parametrar som t.ex. vattenhalt, textur i övrigt och salthalt. Em38 dras på en släde över marken efter en fyrhjuling. Mätningen går relativt fort och ger täta mätvärden, vilket i sin tur ger en betydligt noggrannare karta över variationer i jordarten än normal markkartering. Kartering med en EM38 är därför lämpligt på fält med varierande jordart. Kartan ger en tydlig bild över övergångszoner mellan olika jordar och inför en markkartering kan det ge viktig information angående val av provplats så att de prover som tas blir så representativa som möjligt.

EM38-karta
Bild: Mats Söderström
EM38:an används normalt på tre olika sätt:

  • Mätning innan markkartering för att kunna styra provtagningen efter fältets variation.
  • Indelning av fältet i mer homogena zoner vilka sedan provtas separat
  • Kombinering av EM38:data och jordanalyser, vilket ger betydligt bättre kartunderlag.

EM38-instrumentets värden representerar ett betydligt större jorddjup än matjorden och olika djup kan i viss mån ställas in. Variation i EM38-värden är ofta väl korrelerade med variationer i skörd inom fält, ofta betydligt bättre än olika markkarteringsvärden i matjordsprover.

Veris

Veris är precis som EM38 ett instrument som mäter elektriska ledningsförmåga – konduktiviteten, som ofta är väl korrelerad med t.ex. lerhalt, men även med flera andra parametrar som t.ex. vattenhalt, textur i övrigt och salthalt.

Veris finns i flera varianter, där den enklaste mäter konduktivitet. Det finns också två lite mer komplicerade sensorer. Den ena mäter pH genom att ta jordprover under körning som analyseras direkt. Den används framförallt i USA kommersiellt. Den andra mäter NIR (Nära Infraröd Reflektans) och används i forskningssammanhang. En sådan finns på SLU i Skara. På sikt hoppas man kunna mäta bland annat kalcium, magnesium, kalium, pH och totalkväve med NIR. 

Veris med NIR-sensor
Bild: Bo Stenberg

 

Veris för konduktivitetsmätning
Bild: www.veristech.com

Mullvaden

Mullvaden är en sensor som mäter gammastrålning från isotoperna 238U, 232Th, 40K och 137Cs. Mätningar med Mullvaden görs dels för att bestämma exempelvis Cd innehåll i marken, men också för att studera jordartsvariationer. Den fungerar bra för att prediktera jordart och med den korrelerade variabler såsom K och Mg. P- AL och pH har dock dålig korrelation.

Mullvaden
Bild: Mats Söderström
En körning med mullvaden ger betydligt bättre översikt av jordartsvariationen samtidigt som det räcker med 1 kalibreringsprov per 2-3 ha. Mullvaden kan användas för detaljerad kartering av jord med alunskifferinblandning på grund av att uranhalten då vanligen är förhöjd. Ibland är denna inblandning orsak till Cd i jord, vilket gör att Mullvaden då kan användas för att hitta lämpliga provtagningsplatser för Cd i jord och gröda.  Mullvaden monteras på en fyrhjulning eller traktor och mätningen görs med jämna mellanrum medan fordonet körs framåt.

Bild: Mars Söderström