Methodology (development of calibration equations) for determination of SOM quality in agricultural soils by NIR spectroscopy

Result code in IS VaVaI

<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F62156489%3A43210%2F25%3A43927284" target="_blank" >RIV/62156489:43210/25:43927284 - isvavai.cz</a>

Alternative codes found

RIV/00027006:_____/25:10179373

Result on the web

—

DOI - Digital Object Identifier

—

Result language

čeština

Original language name

Metodické postupy (vývoj kalibračních rovnic) pro stanovení kvality SOM v zemědělských půdách pomocí NIR spektroskopie

Original language description

Schválená metodika (SM) představuje rychlé a přesné analytické postupy stanovení obsahu a kvality půdní organické hmoty (obsah půdního organického uhlíku /SOC/, celkového organického uhlíku /Ctot/, uhlíku rozpouštěného v horké vodě /HWC/, celkového dusíku /Ntot/, humusových látek /HL; CHS/, huminových kyselin /HK; CHA/, fulvokyselin /FK; CFA/, barevného kvocientu /Q4/6/, indexu aromaticity /iAR/, indexu potenciální smáčivosti /PWI/ a celkového obsahu glomalinu /TG/), v suchých a přesátých vzorcích (2 mm) půd blízkou infračervenou spektroskopií (NIRS). Vzorky půdy byly odebrány v různých půdně-klimatických oblastech České republiky. Sledované parametry obsahu a kvality půdní organické hmoty byly stanoveny klasickými laboratorními metodami a současně u nich byla změřena spektra NIR spektroskopií. Vývoj kalibračních rovnic byl proveden vícerozměrných regresními metodami: regrese hlavních komponent /PCR/, regrese částečných nejmenších čtverců /PLSR/ a modifikovaná PLSR /MPLSR/. Pro analýzu pomocí NIR spektroskopie je zapotřebí 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 apod.) lze stanovit různé složky (parametry) analyzovaného materiálu (půdy) pouze z jednoho měření vzorku. Metoda NIRS je šetrná k přírodnímu (životnímu) prostředí, dále je nákladově efektivní a má reálné předpoklady se prosadit v precizním zemědělství (Zemědělství 4.0) zejména s ohledem na rychlost stanovení, přesnost i ekologickou nezávadnost měření. Metodika je určena pro zemědělské podniky, laboratoře a dále uživatelům v zemědělském výzkumu (včetně vysokých škol) a ve státních institucích.

Czech name

Metodické postupy (vývoj kalibračních rovnic) pro stanovení kvality SOM v zemědělských půdách pomocí NIR spektroskopie

Czech description

Schválená metodika (SM) představuje rychlé a přesné analytické postupy stanovení obsahu a kvality půdní organické hmoty (obsah půdního organického uhlíku /SOC/, celkového organického uhlíku /Ctot/, uhlíku rozpouštěného v horké vodě /HWC/, celkového dusíku /Ntot/, humusových látek /HL; CHS/, huminových kyselin /HK; CHA/, fulvokyselin /FK; CFA/, barevného kvocientu /Q4/6/, indexu aromaticity /iAR/, indexu potenciální smáčivosti /PWI/ a celkového obsahu glomalinu /TG/), v suchých a přesátých vzorcích (2 mm) půd blízkou infračervenou spektroskopií (NIRS). Vzorky půdy byly odebrány v různých půdně-klimatických oblastech České republiky. Sledované parametry obsahu a kvality půdní organické hmoty byly stanoveny klasickými laboratorními metodami a současně u nich byla změřena spektra NIR spektroskopií. Vývoj kalibračních rovnic byl proveden vícerozměrných regresními metodami: regrese hlavních komponent /PCR/, regrese částečných nejmenších čtverců /PLSR/ a modifikovaná PLSR /MPLSR/. Pro analýzu pomocí NIR spektroskopie je zapotřebí 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 apod.) lze stanovit různé složky (parametry) analyzovaného materiálu (půdy) pouze z jednoho měření vzorku. Metoda NIRS je šetrná k přírodnímu (životnímu) prostředí, dále je nákladově efektivní a má reálné předpoklady se prosadit v precizním zemědělství (Zemědělství 4.0) zejména s ohledem na rychlost stanovení, přesnost i ekologickou nezávadnost měření. Metodika je určena pro zemědělské podniky, laboratoře a dále uživatelům v zemědělském výzkumu (včetně vysokých škol) a ve státních institucích.

Type

N_metC - Methodology certified by the authorised body

CEP classification

—

OECD FORD branch

40101 - Agriculture

Project

<a href="/en/project/QK21010124" target="_blank" >QK21010124: Soil organic matter - evaluating of quality parameters</a><br>

Continuities

P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)

Publication year

2025

Confidentiality

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

Internal product ID

978-80-7427-444-2

Regulation ID

MZE-27207/2025-13124

Technical parameters

Metodika má přidělené ISBN 978-80-7427-444-2. Číslo osvědčení MZE-27207/2025-13124.

Economical parameters

Z ekonomického pohledu je přínosem NIR spektroskopie efektivnost a rychlost prováděných měření při výrazném snížení ceny analýzy jednoho vzorku na spotřební materiál. Rentabilita metody NIRS je pak tím vyšší, čím náročnější a dražší je referenční metoda laboratorního stanovení, zvláště pokud budou měřeny velké série vzorků. Pro porovnání celkové ceny rozboru vzorků půdy pomocí referenčních metod v rozsahu výše uvedených parametrů (viz. kap. 4), byly použity údaje fy Laboratoř MORAVA s.r.o., která dané parametry stanovuje. Cena jednoho takového stanovení v rozsahu pěti parametrů, včetně přípravy vzorku a mletím, činí s DPH (21 %) přibližně 950–1050 Kč. Při kalkulaci ceny stanovení shodného počtu parametrů metodou NIRS, provedeného v CARC, v.v.i. byla zjištěna cena s DPH cca 350–375 Kč. To v porovnání s referenční laboratorní metodou představuje snížení nákladů na provedení rozboru ve výši cca 64−66 %.

Certification body designation

Ministerstvo zemědělství, Odbor rostlinných komodit, Těšnov 65/17, 11000 Praha 1

Date of certification

—

Method of use

C - Výsledek je využíván bez omezení okruhu uživatelů