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Impact of potassium fertilisation on mobile proximal gamma-ray spectrometry: case study on a long-term field trial

  • Mobile proximal gamma-ray spectrometry (GS) is an emerging approach to estimate soil texture directly in the field. It relies on gamma radiation emitted during the natural decay of potassium-40 (K-40) and other isotopes. The K-40 counts are correlated with total K content, mineralogical soil composition and therefore with soil texture. Yet, it is not clear if K fertilisation impacts the ratio of K-40 to total K which would necessitate to take the fertilisation history into account for soil sensing applications. To elucidate this question, a well-documented long-term experiment was selected. The soils of the Rengen grassland experiment (55 plots) were investigated for total K (XRF-K) and for K-40 via mobile proximal GS. No significant differences in XRF-K and K-40 were found between the treatments with and without K fertilisation, although formely published results point to negative and positive K balances, respectively. Fertiliser analysis revealed a ratio of K-40 to total K that wasMobile proximal gamma-ray spectrometry (GS) is an emerging approach to estimate soil texture directly in the field. It relies on gamma radiation emitted during the natural decay of potassium-40 (K-40) and other isotopes. The K-40 counts are correlated with total K content, mineralogical soil composition and therefore with soil texture. Yet, it is not clear if K fertilisation impacts the ratio of K-40 to total K which would necessitate to take the fertilisation history into account for soil sensing applications. To elucidate this question, a well-documented long-term experiment was selected. The soils of the Rengen grassland experiment (55 plots) were investigated for total K (XRF-K) and for K-40 via mobile proximal GS. No significant differences in XRF-K and K-40 were found between the treatments with and without K fertilisation, although formely published results point to negative and positive K balances, respectively. Fertiliser analysis revealed a ratio of K-40 to total K that was almost identical to the natural abundance of 0.0117%. It was concluded that it is not necessary to take K fertilisation history into account when predicting soil texture from mobile proximal GS on agricultural land for, e.g., precision farming purposes.zeige mehrzeige weniger

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Metadaten
Autor*innen:Stefan PätzoldORCiD, Markus OstermannORCiD, Tobias Heggemann, Ralf WehrleORCiD
Dokumenttyp:Zeitschriftenartikel
Veröffentlichungsform:Verlagsliteratur
Sprache:Englisch
Titel des übergeordneten Werkes (Englisch):Precision Agriculture
Jahr der Erstveröffentlichung:2023
Organisationseinheit der BAM:1 Analytische Chemie; Referenzmaterialien
1 Analytische Chemie; Referenzmaterialien / 1.4 Prozessanalytik
Veröffentlichende Institution:Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM)
Verlag:Springer Nature
Verlagsort:Berlin
Erste Seite:1
Letzte Seite:11
DDC-Klassifikation:Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / Ingenieurwissenschaften / Sanitär- und Kommunaltechnik; Umwelttechnik
Freie Schlagwörter:Isotope ratio; Potash; Proximal soil sensing; Soil heterogeneity; XRF
Themenfelder/Aktivitätsfelder der BAM:Umwelt
Umwelt / Umwelt-Material-Interaktionen
DOI:10.1007/s11119-023-10071-3
URN:urn:nbn:de:kobv:b43-584115
ISSN:1573-1618
Verfügbarkeit des Dokuments:Datei für die Öffentlichkeit verfügbar ("Open Access")
Lizenz (Deutsch):License LogoCreative Commons - CC BY - Namensnennung 4.0 International
Datum der Freischaltung:26.09.2023
Referierte Publikation:Ja
Datum der Eintragung als referierte Publikation:23.10.2023
Schriftenreihen ohne Nummerierung:Wissenschaftliche Artikel der BAM
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