Search

Soil compaction and soil bulk density are gaining in importance as soil parameters. The standard measurement with rings is labour intensive and therefore expensive. Medusa Explorations developed a sensor for in situ density measurements, the RhoC. This sensor measures in situ a full soil profile of bulk density every 5 cm up to 1 m depth in 15 minutes, without the need to extract a soil core. The measurement uses gamma ray attenuation combined with a soil moisture sensor. A validation study was performed in two locations, on sandy clay loam and sand soil, both with large within field variation in subsoil compaction. The first results show a good correspondence between both methods. Statistical analysis shows a slightly lower precision for the RhoC measurements than for the rings measurements. The results of this validation study will be discussed.

There is growing international interest in better managing soils to increase soil organic carbon (SOC) content to contribute to climate change mitigation, to enhance resilience to climate change and to underpin food security, through initiatives such as international ‘4p1000’ initiative and the FAO's Global assessment of SOC sequestration potential (GSOCseq) programme. Since SOC content of soils cannot be easily measured, a key barrier to implementing programmes to increase SOC at large scale, is the need for credible and reliable measurement/monitoring, reporting and verification (MRV) platforms, both for national reporting and for emissions trading. Without such platforms, investments could be considered risky. In this paper, we review methods and challenges of measuring SOC change directly in soils, before examining some recent novel developments that show promise for quantifying SOC. We describe how repeat soil surveys are used to estimate changes in SOC over time, and how long‐term experiments and space‐for‐time substitution sites can serve as sources of knowledge and can be used to test models, and as potential benchmark sites in global frameworks to estimate SOC change. We briefly consider models that can be used to simulate and project change in SOC and examine the MRV platforms for SOC change already in use in various countries/regions. In the final section, we bring together the various components described in this review, to describe a new vision for a global framework for MRV of SOC change, to support national and international initiatives seeking to effect change in the way we manage our soils., Since soil organic carbon (SOC) changes are difficult to measure, a key barrier to implementing programmes to increase SOC is the need for credible and reliable measurement/monitoring, reporting and verification (MRV) platforms. We review methods for measuring SOC change directly in soils, examine novel developments for quantifying SOC change and describe how surveys, long‐term experiments and chronosequences can be used for testing models and as benchmark sites in global frameworks to estimate SOC change. We review MRV platforms for soil organic carbon change already in use and describe a new vision for a global framework for MRV of SOC change.

De publiek private samenwerking (PPS) ‘Op naar precisielandbouw 2.0’ (PL2.0) is een R&D project van de topsector AgriFood. Het project is gestart in 2015 met doorlooptijd van 4 jaar. Voor u ligt het eindrapport. In deze PPS werkten ruim 20 private bedrijven en organisaties, publieke kennisinstellingen en overheden samen aan strategische onderwerpen binnen precisielandbouw. Het project omvatte 13 deelprojecten verdeeld over vijf specifieke R&D thema’s, te weten slim satellietbeeldengebruik, sensorontwikkeling (ziektedetectie), slimme integratie van technologieën in toepassingen, perceelkarakteristieken voor schatten van opbrengstpotentie en ondersteunende ICT, en een generiek thema communicatie en kennisverspreiding.Met betrekking tot het thema satellietbeeldengebruik is uitgezocht hoe optische satellietbeelden in combinatie met radarbeelden of beelden verkregen via drone-camera’s beter gebruikt kunnen worden om de variatie en status van de bovengrondse hoeveelheid biomassa van gewassen in kaart te brengen en opbrengsten te voorspellen. Op het gebied van ziektedetectie is door middel van sensor fusion en artificial intelligence de detectie van virus- en bacterieziekten in aardappelplanten verbeterd. En werd een prototype sensorsysteem voor veldonderzoek ontwikkeld. Door slimme integratie van data, adviesmodellen en mechanisatie zijn er enkele variabel-doseertoepassingen ontwikkeld en gevalideerd. Het gaat hier om variabel doseren van Stikstof en herbiciden binnen teelten d.m.v. taakkaarten. In het verlengde hiervan is ook een ontwerp geleverd en als prototype gevalideerd voor een innovatieve beddenspuit in bloembollenteelt. Op grond van perceelkarakteristieken en ondersteunende ICT zijn inzichten en tools voor het inschatten van opbrengst(potentie) geleverd en wordt een doorkijk gegeven naar software voor verbeterde rijpadenplanning en perceelinformatie. De inzet op communicatie en kennisdeling heeft ca. 100 publicaties en presentaties in 4 jaar tijd opgeleverd. Voor meer details over resultaten wordt naar de rapportage met samenvatting per deelproject verwezen in de hoofdstukken 2 tot en met 7.Het grote succes van PL2.0 ligt vooral bij ruime aandacht voor integratie van componenten van precisielandbouwtoepassingen en de doorstroming daarvan naar de praktijk en onderwijs.Geconcludeerd mag worden dat PL2.0 een bijdrage leverde aan gewasmonitoringtoepassingen en diverse variabel-doseertoepassingen (variable rate applications, VRA). Die VRA-toepassingen zien we nu op de agenda in het in 2018 gestarte precisielandbouw-adoptie project ‘Nationale Proeftuin Precisielandbouw’ (NPPL). Meerdere bedrijven passen taakkaarten variabel doseren op een resolutie van 30-50 m2 op praktijkschaal toe en besparen zo’n 20 -30% op gewasbeschermingsmiddelen met behoud van goede werking. De basis hiervoor is een bodem- of gewaskaart die de relevante variatie binnen de bodem of gewas in kaart brengt. Ook zijn er via PL2.0 mooie resultaten met optimalisatie van plantdichtheid en vermindering van meststoffengebruik via deze kaarten. Doorstroming van kennis naar het groene onderwijs werd gerealiseerd via PL2.0 en een versterkend WURKS-traject. Negen lesmodules over gebruik software en inzet taakkaarten in precisielandbouw werden opgeleverd. Precisielandbouw is geen doel op zich, maar een manier om de duurzaamheid van landbouw te vergroten. Met PL2.0 toepassingen kan meer met minder en beter geproduceerd worden. De trend van precisielandbouw c.q. data-gedreven landbouw of smart farming, zal zich alleen maar doorzetten. Er zal gewerkt gaan worden met meer en hoog-resolutie data, complexere adviesmodellen en meer robotisering. Daarmee zullen de doelen van kringlooplandbouw beter en sneller gerealiseerd kunnen worden.

De 1392 locaties van de Landelijke Steekproef Kaarteenheden werden na circa 20 jaar opnieuw bezocht om onder meer het gehalte aan organische stof en de dichtheid te bepalen. Het gehalte aan organische stof in de laag van 0 tot 30 cm blijkt tussen circa 1998 en 2018 significant te zijn afgenomen: van 6,85 naar 6,43%. In de laag van 30 tot 100 cm werd een significante afname gevonden van 7,82 naar 5,11%. Ook de koolstofvoorraden in de Nederlandse bodem bleken in de periode tussen circa 1998 en 2018 significant te zijn afgenomen. Binnen 24 deelgebieden naar bodem en landgebruik kon in bijna alle gevallen geen significante verandering worden aangetoond. Voor het deel van Nederland dat op de bodemkaart als minerale grond is gekarteerd, kon ook geen significante verandering in het gehalte aan organische stof worden aangetoond. De resultaten geven aan dat een verklaring voor afname van het landelijk gemiddelde gehalte aan organische stof ligt in oxidatie van veen en moerig materiaal. Met de ervaringen van de meetcampagne in 2018 kan de toekomstige monitoring voor post-2020 LULUCF-rapportages ter hand worden genomen, waarbij aandacht nodig is voor de effecten van veranderend landgebruik, de effecten van diepe grondbewerking, veranderingen in bodemdichtheid en de hoogte van de koolstofratio (verhouding koolstof-organische stof). Bovendien geven de resultaten aan in welke gebieden een extra meetinspanning nodig is om nauwkeurige schattingen van koolstofvoorraden en veranderingen daarin te verkrijgen.

Although visible evidence shows that erosion has damaged many archaeological sites, especially when tilled, there has hitherto been scant attention to its quantitative assessment. Accordingly, the archaeology communities lack insight into whether long‐term threats to the stability and integrity of soils at these sites allow these cultural repositories to be preserved for future human generations. Of the techniques that are available to measure erosion rates, few have been tested on the timescales needed. We selected three archaeological sites with high expected erosion rates. We combined optically stimulated luminescence (OSL) dating with analyses of radioactive fallout isotope distributions to assess erosion patterns and rates. An age–depth representation of OSL single‐aliquot results was developed to determine past erosion, and to identify stable land surfaces on centennial to millennia timescales. Fall‐out isotopes of cesium (Cs) and plutonium (Pu) were suitable for shorter timescales: The 240Pu/239Pu ratios and a correlation between activities of 239+240Pu and 137Cs demonstrated the weapons testing fallout origin of these isotopes in the ~1952–1966 timeframe. Erosion rates in recent decades ranged from 2 to 6 mm/year on the studied sites. Our results indicate that erosion is not only tied to the past, but keeps on threatening archaeological sites.

In the context of work at the EU Soil Observatory (EUSO), an attempt is made to make a survey of EU supranational soil-related datasets in the EU, stemming from various sources. This work describes efforts made in the EUSO Working Group on Soil Data to find such data availability from a systematic literature search. Understanding the soil data availability due to research and innovation (R&I) investment is crucial to enhance the knowledge capacity and limit anthropogenic disturbance on soil dynamics in current global climate changes. When working at supranational scales, the international peer review literature reveals the data availability. Therefore, most research papers rely on datasets collected under supranational institutional efforts, rigorous laboratory standards and high representativeness of sample-to-population scale variability. On soils, we based all our main productive activities. Increasing our knowledge of soil properties, mapping and modelling its processes helps to quantify the capacity and define thresholds of pressures that need to be respected to prevent irreversible changes. To this end, a systematic bibliographic search was carried out using Scopus and the Web of Knowledge (WoS) and their research performance assessment tools which provide extreme value in understanding the data impact on the scientific community and the related output to the policy development and practical benefit for the society. The main objective of the present work is to prepare an inventory of the produced soil-related EU-wide data related to soil, published in the international peer review literature. A simple query was used to collect the vast majority of peer-review scientific contributions in Scopus and WoS. The search is limited to the topic areas of soil science, geomorphology, geology, agricultural sciences, ecology and other related environmental sectors. From the original search (WoS=481, Scopus=260) we identified 616 articles, with 125 duplicates. The contribution shows how to merge results from citation and abstract databases (SCOPUS and WoS). The screening process of the resulting database was carried out in collaboration with the Sub-WG data from EU projects. Practically, soil datasets were listed and counted following inclusion and exclusion criteria using the spreadsheet developed in the EUSO Working Group on soil data. Data from the bibliometric analysis were further analysed in R through the Bibliometrix R package. The metadata analysis shows that 85% of soil datasets used in publications for soil assessment at the EU scale belong to i) Land Use and Coverage Area frame Survey (LUCAS) soil module followed by ii) Geochemical Mapping Of Agricultural And Grazing Land Soil (GEMAS), and iii) World Soil Information Service (WoSIS)which represent the harmonized collection of legacy soil profiles. This indicates that harmonization procedures among the primary sources are still needed to increase data numerosity and improve models and estimations. In a future extension of the work, we will provide the list of publications with the related soil datasets and metadata. This work contributes to a common ground for a future EU soil data infrastructure and monitoring system (EU and national collaborations) linked to the European Soil Observatory EUSO.