ABSTRACT

There is increased stress on soil and crop quality caused by machinery traffic during field operations in tillage systems, especially the area where the machinery turns, known as the headlands. While the influence of traffic on soil physical quality is understood, the impact on soil chemical quality and soil fertility is less so. Furthermore, correcting soil fertility and chemical quality in fields under cereal tillage requires strategic sampling due spatial variability, specifically in headlands. Using a simplified sampling strategy, the objective of this study was to examine the variability in soil chemical quality within traffic-dependent zones in the headland. In a case-study in Ireland, 41 fields under tillage were surveyed, and soil sampling zones delineated within headlands based on typical field traffic patterns. Soil phosphorus (P), potassium (K), lime requirement (LR), pH and organic matter (%OM) were measured at two depths. Elevated values of major nutrients (P, K) were recorded around the main headland tramline. Using a generalized linear mixed model, significant differences in P, K, LR and pH were found between headland zones, whereas %OM values did not vary significantly. In addition to laboratory analyses, predictions from mid-infrared spectroscopy (MIR) models resulted in similar patterns in %OM and LR with comparable statistical significance, which highlights the potential of MIR as an alternative to lab analysis of soil in traffic-dependent headland zones. Sampling headland zones to determine soil chemical quality coupled with the application of MIR for rapid soil analysis will improve decision support for soil management in tillage systems.

摘要

在耕作系统的田间作业期间，机械交通对土壤和作物质量造成的压力增加，特别是机械转动的区域，被称为岬角。虽然交通对土壤物理质量的影响是清楚的，但对土壤化学质量和土壤肥力的影响却较小。此外，由于空间可变性，特别是在岬角，纠正谷物耕作田地的土壤肥力和化学质量需要战略取样。使用简化的采样策略，本研究的目的是检查岬角交通依赖区域内土壤化学质量的变化。在爱尔兰的一项案例研究中，对 41 块耕地进行了调查，并根据典型的田间交通模式在岬角内划定了土壤采样区。土壤磷（P），在两个深度测量钾 (K)、石灰需求 (LR)、pH 值和有机质 (%OM)。在主要海岬电车线周围记录了主要营养素（P、K）的升高值。使用广义线性混合模型，在岬角区域之间发现了 P、K、LR 和 pH 值的显着差异，而 %OM 值没有显着变化。除了实验室分析之外，中红外光谱 (MIR) 模型的预测导致 %OM 和 LR 的相似模式具有可比的统计显着性，这突出了 MIR 作为替代依赖交通的陆岬区土壤实验室分析的潜力. 对岬角区域取样以确定土壤化学质量，并结合应用 MIR 进行快速土壤分析，将改进对耕作系统土壤管理的决策支持。在两个深度测量石灰需求 (LR)、pH 值和有机物 (%OM)。在主要海岬电车线周围记录了主要营养素（P、K）的升高值。使用广义线性混合模型，在岬角区域之间发现了 P、K、LR 和 pH 值的显着差异，而 %OM 值没有显着变化。除了实验室分析之外，中红外光谱 (MIR) 模型的预测导致 %OM 和 LR 的相似模式具有可比的统计显着性，这突出了 MIR 作为替代依赖交通的陆岬区土壤实验室分析的潜力. 对岬角区域进行采样以确定土壤化学质量，并结合应用 MIR 进行快速土壤分析，将改进对耕作系统土壤管理的决策支持。在两个深度测量石灰需求 (LR)、pH 值和有机物 (%OM)。在主要海岬电车线周围记录了主要营养素（P、K）的升高值。使用广义线性混合模型，在岬角区域之间发现 P、K、LR 和 pH 值的显着差异，而 %OM 值没有显着变化。除了实验室分析之外，中红外光谱 (MIR) 模型的预测导致 %OM 和 LR 的相似模式具有可比的统计显着性，这突出了 MIR 作为替代依赖交通的陆岬区土壤实验室分析的潜力. 对岬角区域取样以确定土壤化学质量，并结合应用 MIR 进行快速土壤分析，将改进对耕作系统土壤管理的决策支持。在两个深度测量 pH 值和有机物 (%OM)。在主要海岬电车线周围记录了主要营养素（P、K）的升高值。使用广义线性混合模型，在岬角区域之间发现 P、K、LR 和 pH 值的显着差异，而 %OM 值没有显着变化。除了实验室分析之外，中红外光谱 (MIR) 模型的预测导致 %OM 和 LR 的相似模式具有可比的统计显着性，这突出了 MIR 作为替代依赖交通的陆岬区土壤实验室分析的潜力. 对岬角区域取样以确定土壤化学质量，并结合应用 MIR 进行快速土壤分析，将改进对耕作系统土壤管理的决策支持。在两个深度测量 pH 值和有机物 (%OM)。在主要海岬电车线周围记录了主要营养素（P、K）的升高值。使用广义线性混合模型，在岬角区域之间发现 P、K、LR 和 pH 值的显着差异，而 %OM 值没有显着变化。除了实验室分析外，中红外光谱 (MIR) 模型的预测导致 %OM 和 LR 的相似模式具有可比的统计显着性，这突出了 MIR 作为替代依赖交通的陆岬区土壤实验室分析的潜力. 对岬角区域取样以确定土壤化学质量，并结合应用 MIR 进行快速土壤分析，将改进对耕作系统土壤管理的决策支持。K) 是在主要海岬电车线周围记录的。使用广义线性混合模型，在岬角区域之间发现 P、K、LR 和 pH 值的显着差异，而 %OM 值没有显着变化。除了实验室分析外，中红外光谱 (MIR) 模型的预测导致 %OM 和 LR 的相似模式具有可比的统计显着性，这突出了 MIR 作为替代依赖交通的陆岬区土壤实验室分析的潜力. 对岬角区域取样以确定土壤化学质量，并结合应用 MIR 进行快速土壤分析，将改进对耕作系统土壤管理的决策支持。K) 是在主要海岬电车线周围记录的。使用广义线性混合模型，在岬角区域之间发现 P、K、LR 和 pH 值的显着差异，而 %OM 值没有显着变化。除了实验室分析之外，中红外光谱 (MIR) 模型的预测导致 %OM 和 LR 的相似模式具有可比的统计显着性，这突出了 MIR 作为替代依赖交通的陆岬区土壤实验室分析的潜力. 对岬角区域取样以确定土壤化学质量，并结合应用 MIR 进行快速土壤分析，将改进对耕作系统土壤管理的决策支持。LR 和 pH 值存在于陆岬之间，而 %OM 值没有显着变化。除了实验室分析之外，中红外光谱 (MIR) 模型的预测导致 %OM 和 LR 的相似模式具有可比的统计显着性，这突出了 MIR 作为替代依赖交通的陆岬区土壤实验室分析的潜力. 对岬角区域取样以确定土壤化学质量，并结合应用 MIR 进行快速土壤分析，将改进对耕作系统土壤管理的决策支持。LR 和 pH 值存在于陆岬之间，而 %OM 值没有显着变化。除了实验室分析之外，中红外光谱 (MIR) 模型的预测导致 %OM 和 LR 的相似模式具有可比的统计显着性，这突出了 MIR 作为替代依赖交通的陆岬区土壤实验室分析的潜力. 对岬角区域取样以确定土壤化学质量，并结合应用 MIR 进行快速土壤分析，将改进对耕作系统土壤管理的决策支持。这突出了 MIR 作为替代依赖交通的陆岬区土壤实验室分析的潜力。对岬角区域取样以确定土壤化学质量，并结合应用 MIR 进行快速土壤分析，将改进对耕作系统土壤管理的决策支持。这突出了 MIR 作为替代依赖交通的陆岬区土壤实验室分析的潜力。对岬角区域取样以确定土壤化学质量，并结合应用 MIR 进行快速土壤分析，将改进对耕作系统土壤管理的决策支持。