| Popis: |
Magistritöö Põllumajandussaaduste tootmise ja turustamise õppekaval Jätkusuutlike põllumajanduspraktikate rakendamiseks ja taimekasvatuse tõhustamiseks on üha suurenev vajadus ajakohaste mullaandmete järele. Mulla niiskusesisaldus ja elektrijuhtivus on ajas kiiresti muutuvad näitajad ning nende tarvis traditsioonilisel viisil mullaproovide võtmine ja pidev laboratoorne määramine on aja- ja ressursikulukas. Sellest tulenevalt on nii mulla niiskusesisalduse kui ka elektrijuhtivuse (kaudne näitaja toitesoolade sisaldusest) mõõtmiseks üha enam kasutusel mitmeid sensoreid. Samas on teadmised, et kui hästi need suudavad tegelikku seisundit mõõta on veel kesised ja seda eriti konkreetsetes mullastik-klimaatilistes tingimustes ja erinevate agrotehnoloogiate juures. Töö eesmärk oli võrrelda kolmel erineval meetodil (laboranalüüs, Soil Scout, Perkomeeter) mõõdetud mullaniiskuse ja elektrijuhtivuse näitajaid sõltuvalt väetamisest. Eesmärgiks oli hinnata mullasensorite sobivust mullaniiskuse mõõtmiseks ning väetamise optimeerimiseks. Uurimistöö viidi läbi Eesti Maaülikooli IOSDV pikaajalisel väetuskatse suvinisu põllul, kust valimisse võeti järgmised katsevariandid: ilma orgaaniliste väetisteta külvikord mineraalse lämmastikunormidega 0, 80 ja 160 kg ha-1 ning samad mineraalväetise normid tahesõnniku järelmõjuga katselappidel. Mullaproovid laboratoorseteks analüüsideks sügavuselt 5–15 cm koguti maist kuni juulini kokku 17 korral. Soil Scout sensorid olid paigaldatud mulda 10 cm sügavusele ning need registreerisid tulemusi pidevalt 20-minutilise intervalliga. Perkomeeter käsiseadmega teostati mõõtmised välitingimustes 1–2-nädalase intervalliga. Kõik mõõtmismeetodid suutsid tuvastada ajas toimund mullaniiskuse muutuseid. Mullasensorite absoluutväärtused olid küll erinevad, kui olid omavahel tugevas korrelatsioonis ja suutsid sedastada trende ajas. Mullaniiskuse hindamiseks elektriliste parameetrite kaudu sobivad mõlemad katses kasutatud mullasensorid. Mõõtmistulemuste erinevus sõltus niiskustasemest – suuremad erinevused meetodite vahel ilmnesid kuivemates tingimustes kui mahuline niiskus jäi alla 15%. Soil Scout mullasensorite eeliseks oli nende võimekus teha pidevmõõtmisi. Mulla elektrijuhtivuse, mida kasutatakse näitajana hindamaks mulla varustatust toitesooladega, mõõtmine on seotud peamiselt mullaniiskusega ja asjaoluga, et mõõtmine muutub madalamatel mullaniiskuse tasemetel ebatäpsemaks. Sõltumata määramismeetodist oli mulla elektrijuhtivus ootuspäraselt mõjutatud mineraalväetise kasutusnormist. Väetamiskoguste ja maikuu lõpu elektrijuhtivuse seosed tõi kõige paremini esile Perkomeeter (r=0.80), mis ületas isegi laboris mõõdetut (r=0.6). Suvinisu saagikus oli kõige tugevamas seoses mai kolmanda dekaadi elektrijuhtivusega, mis on ka põllumajanduspraktikast veel sobilik aeg lämmastikuga lisaväetamise planeerimiseks. Kõige tugevamat seost saagikusega näitas mai lõpus Perkomeetriga määratud mulla elektrijuhtivus. Katses leidis osalist kinnitust hüpotees, et sensorite määratud mullaniiskus ja elektrijuhtivus ei ole sarnased labormõõtmiste tulemustega, kuid suudavad tuvastada näitajate muutust ajas. There is a growing need for up-to-date soil data to implement that in sustainable farming practices. Soil moisture content and electrical conductivity are rapidly changing parameters in time, and soil sampling and continuous laboratory determination are time and resource consuming. Many sensors are being used to measure soil moisture and electrical conductivity (indirect parameter for the content of plant nutrients). Knowledge about their accuracy is still poor, especially in specific soil conditions and at different agrological practices. The aim of the study was to compare soil moisture and electrical conductivity measured by three different methods (laboratory analysis, Soil Scout, Percometer) depending on fertilization in spring wheat field. The research was carried out at the IOSDV long-term fertilizing trial at Estonian University of Life Sciences. Where crop rotations were observed with and without organic fertilizer at nitrogen rates N0, N80 and N160 kg ha-1 . Soil samples for laboratory analyzes collected 17 times between May-August from soil at depth of 5–15 cm. Wireless Soil Scout sensors were installed into soil to depth of 10 cm and results were recorded aafter every 20-minute intervals. Percometer measurements was performed outdoor in 1 or 2 week intervals. The difference in the measurement results depended on the soil moisture level – bigger differences between the methods occurred in drier conditions when soil water content was lower than 15%. Pros of Soil Scout sensor was their ability to perform measurements in dry conditions. Measurement of soil electrical conductivity, which is used as indicator to evaluate the supply of nutrients in the soil, is related to soil moisture. Measurement becomes less accurate with lower soil moisture levels. Regardless of the determination method, the electrical conductivity of the soil was expected to be affected by the application rate of the mineral fertilizer. The relationship between fertilization quantities and the electrical conductivity at the end of May was best determined by the Percometer (r = 0.80), which even exceeded laboratory measured (r = 0.6). The yield of spring wheat was strongest linked to electrical conductivity at the last decade of May, which is suitable time for agricultural practice to plan additional fertilization with nitrogen. The strongest correlation with the yield was shown by the electrical conductivity of the soil determined with a Percometer at the end of May. The hypothesis that the soil moisture and electrical conductivity measured by the sensors is not similar to the results of laboratory measurements, but can detect changes in the parameters over time, was partially confirmed in the experiment. |
