Determination of soil quality parameters by near-infrared spectroscopy in the Czech-Bavarian border area : Case Study - Carbon, Nitrogen and Risk Elements

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DOI - Digital Object Identifier

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Jazyk výsledku

němčina

Název v původním jazyce

Bestimmung von Bodenqualitätsparametern mittels Nahinfrarotspektroskopie im tschechisch-bayerischen Grenzgebiet : Fallstudie - Kohlenstoff, Stickstoff und Schadstoffe

Popis výsledku v původním jazyce

Die Monographie wurde als Ergebnis einer tschechisch deutschen Projekts &quot;Schnelle und genaue Bestimmung des Ge-halts an Kohlenstoff, Stickstoff und Schadstoffen im Boden mit der NIRS Technik&quot; (MMR Projekt Nr. 322; Projektlaufzeit: 2021-2022). Das Ziel des Projekts war die Entwicklung und Verifizierung (Validierung) von Kalibriergleichungen zur Bestimmung des Gehalts an organischem Kohlenstoff, Stickstoff und Schwermetallen (As, Cd, Co, Cr, Cu, Hg, Mn, Ni, Pb und Zn) im Boden mittels Nahinfrarotspek-troskopie (NIRS). Die Ergebnisse dieses tschechisch deutschen Pro-jekts (Laufzeit: 2021-2022) haben gezeigt, dass die NIRSpektroskopie eine geeignete Methode zur Messung bodenchemischer Parameter auch für große Probenkontingente darstellt. Das Messverfahren ist schnell (Bestimmungsdauer 2 Minuten), hinreichend genau und kann mit einer einzigen Probenmessung verschiedene Parameter im getrockneten und gesieb-ten Boden bestimmen. Im Rahmen dieses zweijährigen internationalen Projekts wurde die NIRS Methode an Bodenproben verifiziert, die in drei wichtigen Einzugsgebieten der Regionen Karlovy Vary, Plzeň und Südböhmen in der Tschechischen Republik sowie im INTERREG Gebiet Bayerns entnommen wurden. Vor dem Hintergrund der guten Übereinstimmung der Kalibriermodelle mit den Ergebnissen der Referenzmethoden für organischen Kohlenstoff, Stickstoff und ausgewählte Schwermetalle (As, Cd, Cu, Mn, Ni, Pb, Zn) kann davon ausgegangen werden, dass nach Erweiterung der Kalibrierungsglei-chungen mit Daten aus anderen Regionen die NIRSMethode in den meisten Gebieten der Tschechischen Republik praktisch anwendbar sein wird. Für die landwirtschaftliche Praxis, die Fachöffentlich-keit, aber auch staatliche Behörden mit unmittelbarem Bezug zur Schadstoffkontamination von Böden und deren Auswirkungen auf die Gesundheit der Bevölke-rung und die ökologischen Bodenfunktionen (z. B. das Landwirtschafts-, das Umweltministerium und deren nachgeordnete Stellen, z.B. das Zentrale Inspektions-und Prüfinstitut für Landwirtschaft, die Tschechische Umweltinspektion sowie lokale Selbstverwaltungsorga-ne) stellt diese Monographie die neuesten Erkenntnisse, Erfahrungen und Perspektiven der Verwendung von NIRS zur schnellen und genauen Bestimmung ausge-wählter bodenchemischer Parameter vor. Die Ergebnisse des Projekts setzten die langjährige tschechisch bayerische Zusammenarbeit im Bereich Bodenschutz fort. Die grenzüberschreitende Forschung, die in der INTERREG Gebietskulisse durchgeführt wur-de, ermöglichte wertvolle Erkenntnisse über die Böden in Auengebieten und weiteren landwirtschaftlich ge-nutzten Arealen und trug zur Verbesserung der Ge-sundheit der Bevölkerung und der Umweltqualität bei. Die gemeinsame Projektbearbeitung stärkte darüber hinaus die Beziehungen der Partnerorganisationen in der Tschechischen Republik und in Bayern.

Název v anglickém jazyce

Determination of soil quality parameters by near-infrared spectroscopy in the Czech-Bavarian border area : Case Study - Carbon, Nitrogen and Risk Elements

Popis výsledku anglicky

The monograph was created as an output of a joint research project within the Czech-German cross-border cooperation (project &quot;Rapid and accurate deter-mination of carbon, nitrogen and risk elements in soil using the NIRS technology&quot;, Ministry of Regional Devel-opment, project No. 322). The aim of the project (monograph) was to develop and validate calibration equations for the determination of carbon, nitrogen and risk elements (As, Cd, Co, Cr, Cu, Hg, Mn, Ni, Pb and Zn) in the soil, using near infrared spectroscopy (NIRS). The NIRS method was validated on soil samples collected in the basins of three major watersheds in the Karlovy Vary, Pilsen and South Bohemia regions of the Czech Republic and in a large area of Bavaria (DE) as part of a two year international project. Thus, the project results clearly demonstrated that NIR spectroscopy is a suitable tool for measuring large sets of soil chemical data. Taking about 2 minutes per sample this measurement technique is very fast, sufficiently accurate and can measure the different parameters of the soil material from only one dried and sieved soil sample.To the agricultural practice, the professional public, but also state administration authorities (e.g., Ministry of Agriculture, the Ministry of the Environment, Central Institute for Supervising and Testing in Agriculture, Czech Environmental Inspectorate), as well as local authorities, that are dealing with the risks resulting from soil contamination and their impact on men&apos;s health and the productive and ecological functions of soil, the latest knowledge, experience and perspectives on the use of NIRS instrumentation for rapid and accurate determination of selected soil quality parameters are presented in this monograph. Fast and accurate meth-ods of soil quality assessments (e.g. NIRS, XRF) could be implemented in precision agriculture (Agriculture 4.0) especially with regard to speed of determination, accuracy and ecological safety of measurements. The results of the project continued the long term international cooperation of the Czech Bavarian part-ners in the field of soil protection. This cross border project enabled the acquisition of new valuable knowl-edge on soil characteristics in riparian alluviums as well as in other settings and provided usable information with implications for the improvement of human health and the quality of the environment. The project has further strengthened the relationship between the cross border partner organisations of the Czech Re-public and Bavaria.

Druh

B - Odborná kniha

CEP obor

—

OECD FORD obor

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

Projekt

—

Návaznosti

I - Institucionalni podpora na dlouhodoby koncepcni rozvoj vyzkumne organizace

Rok uplatnění

2022

Kód důvěrnosti údajů

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

ISBN

978-80-7427-405-3

Počet stran knihy

90

Název nakladatele

Výzkumný ústav rostlinné výroby, v.v.i., Drnovská 507, Praha 6, 16100

Místo vydání

Brno

Kód UT WoS knihy

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