Ifølge forskere fra Aarhus Universitet kan en ny model forudsige, hvordan marktrafik deformerer jorden i pløjelaget. Modellen tager højde for både jordens egenskaber samt køretøjets vægt og dæktryk.
Tunge maskiner i marken kan presse jorden sammen, hvilket kan påvirke både plantevækst og miljøforhold. Det er dog vigtigt at kende forskel på jordpakning i jordens nedre lag og i de øverste ca. 20 cm, som for pløjet jord svarer til pløjelaget.
Komprimering af jordens nedre lag giver langvarig skade, som det er meget vigtigt at undgå. For pløjelagets vedkommende kan pakning udbedres via jordbearbejdning, skift i temperatur fra frost til tø, regn og tørke, samt jordens mikrobielle aktivitet.
“Ikke desto mindre er det almindeligt kendt, at strukturen i jordens øverste lag i høj grad påvirker afgrødeudbyttet. Her finder vi en stor pulje af nedbrydeligt organisk materiale samt en livlig biologisk aktivitet. En meget stor del af planternes rodmasse findes i de øverste lag. Det betyder, at ikke-optimale forhold for de ilt-krævende kemiske og biologiske processer kan forringe afgrødernes udnyttelse af næringsstoffer, ligesom det kan føre til udledning af bl.a. lattergas. Derfor er det yderst vigtigt, at vi undersøger processen med komprimering også af pløjelaget,” siger seniorforsker og emeritus Per Schjønning fra Institut for Agroøkologi ved Aarhus Universitet.
I en nyligt offentliggjort videnskabelig publikation med titlen “An empirical model for prediction of topsoil deformation in fieldtraffic” har han præsenteret en ny model, der kan forudsige deformationen af jorden forårsaget af landbrugsmaskiner.
Tager højde for både jordens og maskinernes karakteristika
For de nedre jordlag opereres med et bestemt tryk, der ikke må overstiges, hvis skade på jorden skal undgås. Man antager, at jorden er elastisk indtil dette tryk. Jorden i pløjelaget, derimod, består af en blanding af store og små krummer og knolde, som gradvis deformeres. Derfor er der behov for en anden tilgang. En nypløjet jord kan faktisk være for løs. Bl.a. derfor bruger man furepakkere og tromler. Omvendt må jorden heller ikke komprimeres for meget. Der er derfor behov for et værktøj til at forudsige, hvor meget en given trafik pakker jorden.
Forskningen er baseret på omfattende feltundersøgelser, hvor Per Schjønning og hans kolleger gennem mange år har målt og analyseret de mekaniske kræfter under dæk samt de fysiske ændringer, der opstår i muldjorden som følge af marktrafik. På baggrund af de indsamlede data og avancerede statistiske metoder har han udviklet en empirisk model, der kan estimere pløjelagsjordens deformation.
“Modellen tager højde for forskellige egenskaber ved jorden – indhold af organisk stof, tæthed før overkørsel, ler- samt vandindhold. Tilsvarende anvendes viden om hjullasten, dæktype, samt anbefalet og anvendt dæktryk. Når vi kombinerer alle de her variable, kan modellen give et bud på den forventede deformation i pløjelagsjorden. Det kan være særdeles værdifuld viden for landbrugsrådgivere og ikke mindsk landmanden selv,” forklarer Per Schjønning.
Den nye model har potentialet til at forbedre planlægning og forvaltning af landbrugsaktiviteter. Når landmanden har en præcis forudsigelse af, hvad der vil ske med pløjelagsjordens tæthed, hvis han vælger at køre med en bestemt maskine på en given mark på et givet tidspunkt, kan han lettere optimere betingelserne for afgrødevæksten.
“Det bliver altså nemmere for landmanden at vælge hjulmontering, -vægt og dæktryk på maskinerne samt det optimale tidspunkt (vandindhold) for en bestemt operation i marken” siger han.
Modellens anvendelse i praksis
Modellen er baseret på primært danske jorde, der er forholdsvis sandede. Skal modellen anvendes mere generelt på internationalt plan, vil det kræve, at den testes på mere lerholdige jorde og evt. justeres på grundlag af supplerende målinger. Desuden kan de forskydningskræfter, der forekommer under trækkende hjul muligvis give anledning til skæve resultater.
“Vores forskergruppe ved Aarhus Universitet har allerede udviklet et beslutningsstøttesystem, der giver mulighed for at simulere trafiksituationen med henblik på beskyttelse af underjorden (Red: www.terranimo.dk). Det vil være muligt at indarbejde den nye model i dette system og dermed give mere realistiske og relevante råd vedrørende pløjelagsjorden”, forklarer Per Schjønning.
Aarhus Universitet Technical Sciences
Ny Munkegade 120
8000 Aarhus C
