Modern methods for measuring agricultural soil quality parameters using spectroscopic (NIRS) and spectrometric (XRF) methods

Result code in IS VaVaI

<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F00027006%3A_____%2F23%3A10176699" target="_blank" >RIV/00027006:_____/23:10176699 - isvavai.cz</a>

Result on the web

—

DOI - Digital Object Identifier

—

Result language

čeština

Original language name

Moderní postupy měření parametrů kvality zemědělských půd pomocí spektroskopických (NIRS) a spektrometrických (XRF) metod

Original language description

Ověřená technologie (OT) představuje rychlé a přesné postupy stanovení (měření) parametrů kvality zemědělských půd (uhlík, dusík, živiny a rizikové prvky) pomocí blízké infračervené spektroskopie (NIRS) a rentgen-fluorescenční spektrometrie (XRF). Metody NIRS a XRF byly testovány na vzorcích z různých půdně-klimatických podmínek ČR (Praha, Čáslav, Lukavec, Ivanovice na Hané, Jevíčko, povodí rek Mže a Otavy). Hodnoty koeficientů determinace (R2) kalibračních souborů (metoda NIRS) parametrů kvality půdy se pohybují od (0,66) 0,78 do 0,98, u metody XRF v laboratorních podmínkách (suchý vzorek) od (0,42) 0,80 do 0,98. Hodnota R2 validačních souborů (metoda NIRS) se pohybuje od 0,60 do 0,97. Pro analýzu NIRS, resp. XRF je potřebné malé množství vzorku půdy (cca 5-10 g). Měření je nejen velmi rychlé (stanovení vzorku trvá cca 2-5 minut), ale i dostatečně přesné. Regresním modelování s využitím moderních statistických vícerozměrných metod (PLSR, MPLSR, PCR, neuronové sítě apod.) lze stanovit různé složky (parametry) analyzovaného materiálu (půdy) pouze z jednoho měření vzorku. Metody NIRS a XRF jsou šetrné k přírodnímu (životnímu) prostředí, dále jsou nákladově efektivní a mají reálné předpoklady se prosadit v precizním zemědělství (Zemědělství 4.0) zejména s ohledem na rychlost stanovení, přesnost i ekologickou nezávadnost měření. Technologie je určena pro zemědělské podniky, laboratoře a dále uživatelům v zemědělském výzkumu (včetně vysokých škol) a ve státních institucích.

Czech name

Moderní postupy měření parametrů kvality zemědělských půd pomocí spektroskopických (NIRS) a spektrometrických (XRF) metod

Czech description

Ověřená technologie (OT) představuje rychlé a přesné postupy stanovení (měření) parametrů kvality zemědělských půd (uhlík, dusík, živiny a rizikové prvky) pomocí blízké infračervené spektroskopie (NIRS) a rentgen-fluorescenční spektrometrie (XRF). Metody NIRS a XRF byly testovány na vzorcích z různých půdně-klimatických podmínek ČR (Praha, Čáslav, Lukavec, Ivanovice na Hané, Jevíčko, povodí rek Mže a Otavy). Hodnoty koeficientů determinace (R2) kalibračních souborů (metoda NIRS) parametrů kvality půdy se pohybují od (0,66) 0,78 do 0,98, u metody XRF v laboratorních podmínkách (suchý vzorek) od (0,42) 0,80 do 0,98. Hodnota R2 validačních souborů (metoda NIRS) se pohybuje od 0,60 do 0,97. Pro analýzu NIRS, resp. XRF je potřebné malé množství vzorku půdy (cca 5-10 g). Měření je nejen velmi rychlé (stanovení vzorku trvá cca 2-5 minut), ale i dostatečně přesné. Regresním modelování s využitím moderních statistických vícerozměrných metod (PLSR, MPLSR, PCR, neuronové sítě apod.) lze stanovit různé složky (parametry) analyzovaného materiálu (půdy) pouze z jednoho měření vzorku. Metody NIRS a XRF jsou šetrné k přírodnímu (životnímu) prostředí, dále jsou nákladově efektivní a mají reálné předpoklady se prosadit v precizním zemědělství (Zemědělství 4.0) zejména s ohledem na rychlost stanovení, přesnost i ekologickou nezávadnost měření. Technologie je určena pro zemědělské podniky, laboratoře a dále uživatelům v zemědělském výzkumu (včetně vysokých škol) a ve státních institucích.

Type

Z_tech - Verified technology

CEP classification

—

OECD FORD branch

40106 - Agronomy, plant breeding and plant protection; (Agricultural biotechnology to be 4.4)

Project

Result was created during the realization of more than one project. More information in the Projects tab.

Continuities

P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)<br>I - Institucionalni podpora na dlouhodoby koncepcni rozvoj vyzkumne organizace

Publication year

2023

Confidentiality

S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů

Internal product ID

VURV-OT-09/2023

Numerical identification

VURV-OT-09/2023

Technical parameters

Smlouva podepsána dne 5.12.2023 mezi VÚRV,v.v.i. zastoupeným RNDR. M.Madarasem,Ph.D a AGROSPOL, agrárním družstvem, Knínice 338, 679 34 Knínice, IČO 49447564 zastoupenám Ing. L. Menšíkem

Economical parameters

Z ekonomického pohledu je přínosem NIR spektroskopie i XRF spektrometrie v efektivnosti a rychlosti prováděných měření (rozborů) při výrazném snížení ceny analýzy jednoho vzorku (velmi nízké nebo žádné náklady) na spotřební materiál. Rentabilita metody NIRS, resp. XRF je pak tím vyšší, čím náročnější a dražší je referenční metoda laboratorního stanovení, zvláště pokud budou měřeny velké série vzorků.

Application category by cost

—

Owner IČO

00027006

Owner name

Výzkumný ústav rostlinné výroby, v.v.i.

Owner country

CZ - CZECH REPUBLIC

Usage type

N - Využití výsledku jiným subjektem je možné bez nabytí licence (výsledek není licencován)

Licence fee requirement

—

Web page

—