Schnelle Nährstoffanalyse von Gülle und Gärresten mittels diffuser Reflexions-Spektroskopie

Abstract

Zur Vermeidung von Umweltbelastungen (u. a. Nitrat im Grundwasser) müssen dem Landwirt entsprechend der Düngeverordnung zumindest Angaben zu den Gehalten an Stickstoff und Phosphor vorliegen. Eine chemische Analyse mit konventionellen Methoden wird aber von Landwirten aufgrund der damit verbundenen Kosten und dem zeitlichen Aufwand selten in Anspruch genommen. Eine Alternative könnte die in-situ-Messung der Nährstoffe mit einem optischen Spektrometer im visuellen und Nahinfrarotbereich (Vis-NIR) sein. Ziel dieser Untersuchung war es, das Optimierungspotenzial bei der Wahl des Versuchsaufbaus, der Spektrenvorverarbeitung, des Regressionsalgorithmus sowie des Spektral­bereichs auszuloten, um sowohl Makro- als auch Mikronährstoffe in flüssigen Wirtschaftsdüngern präzise zu bestimmen. Die Untersuchung von 62 Gülle- und Gärrestproben zeigte, dass durch eine kombinierte Optimierung von Versuchsaufbau und numerischer Methoden sehr gute Schätzungen für die Nährstoffgehalte erzielbar sind. Für die Trocken­substanz und Makronährstoffe betrugen die Modellgütewerte 0,91 bis 0.94 R2. Für viele Mikronährstoffe wurden Modellgütewerte von 0,70 bis 0.87 R2 erreicht.