Interesse voor het spitten blijft groeien in Australië

Vanaf 2017 maakt de Universiteit van Zuid-Australië gebruik van een Farmax spitmachine voor verschillende veldonderzoeken in de buurt van Adelaide (Zuid-Australië). Doormiddel van deze veldonderzoeken wil het onderzoeksteam de effecten van het spitten op de bodem nader verklaren.

University of South-Australia

De University of South Australia is een universiteit welke gevestigd zit in Adelaide, Zuid-Australië. De Universiteit houdt zich bezig met wereldwijde uitdagingen en kansen, om deze reden heeft het (inter)nationale banden met academische, onderzoeks- en industriële partners. Met meer dan 32.000 studenten is het tevens de grootste universiteit in Zuid-Australië. In 2016 kwam het lectoraat Landbouw engineering, onderzoek & ontwerp van de universiteit in contact met Roger en Sue Groocock van Farmax Spaders Australia, naar aanleiding van gesprekken met Australische boeren die gebruik maken van een Farmax spitmachine. In 2017 werd het project gefinancierd door de Australische graansector (GRDC). De reden hiervoor was dat de Australische graansector geïnteresseerd is naar nieuwe mogelijkheden om slecht presterende zandgronden te verbeteren voor de teelt van graan. Eén van manieren was het aanpassen van het bodemprofiel.

Praktisch gezien betekent dit dat er een laag aangebracht moet worden op de zandbodem. Bijvoorbeeld klei of organisch materiaal kunnen deze bodems verbeteren. Door de aangebrachte klei of organisch materiaal door de zandbodem te mengen kan de bodem beter vocht vasthouden in droge periodes. Doordat spitten in Australië niet een algemeen begrip is, maar de aangebrachte laag goed door de bodem gemengd kan worden, heeft de Universiteit besloten om samen met Farmax veldonderzoeken te gaan doen.

Spitsnelheid effecten

Tijdens het uitgevoerde onderzoek in 2017 en 2018 heeft het onderzoeksteam nadruk gelegd op de effecten van verschillende spitsnelheden op de bodem. Alvorens het praktijkonderzoek begon heeft de onderzoeksgroep theoretisch vooronderzoek verricht door middel van een DEM programma. Een DEM (Discrete Elements Method) computerprogramma simuleert de wijze waarop de bodem & bewerkingsmachines reageren op elkaar waardoor verschillende soorten bodembewerkingen onderzocht konden worden. Naar aanleiding van een gemaakte simulatie in DEM is overgegaan naar het veldonderzoek. De bedoeling van het veldonderzoek was om na te gaan of de theorie en praktijk op elkaar aansloten. Indien de theorie (uit het DEM-programma) en de praktijk met elkaar overeen komen betekent dit dat de effecten van variabele spitsnelheden wetenschappelijk onderzocht en onderlegd konden worden.

In het najaar van 2018 zijn er verschillende praktijktesten uitgevoerd waarbij doormiddel van blauwe zand het spiteffect waargenomen werd. In figuur 1: bodemdoorsnede praktijktest is te zien hoe het blauwe zand zich verhoudt ten opzichte van de rest van de bodem. Alle foto’s van de verschillende bodemdoorsnedes werden via het DEM programma geanalyseerd waarbij een schematische weergave vrij kwam waarbij de praktijkresultaten en DEM simulatie aan elkaar gekoppeld werd. In figuur 2: DEM simulatie en praktijk resultaten zijn de overeenkomsten te zien waarbij de blauwe stippen in figuur 2 overeenkomen met de blauwe stippen uit figuur 1. De rode stippen in de simulatie zijn geprogrammeerd door middel van het DEM programma. Deze simulatie kwam voort uit rekenformules in het programma en de blauwe stippen uit de praktijktest.

Figuur 2: DEM simulatie (rood) en praktijk resultaten (blauw).
Bron: University of South-Australia.

Aan de rechterzijde van de tabel (verticale as) bevind zich de diepte in de bouwvoor in millimeters. Op de horizontale as bevindt zich de breedte van de bodemdoorsnede in millimeters. Te zien is dat de grafische uithalen in beide figuren sterk overeenkomen. De resultaten van beide testen uit figuur 2 zijn samengevoegd en verwerkt tot wiskundige formules waarbij de effecten van verschillende spitsnelheden wetenschappelijk gesimuleerd worden. Doordat de praktijk en theorie samengevoegd zijn kan een realistisch beeld gemaakt worden voor verdere onderzoeken en testen. Aan de hand van deze informatie kunnen overzichten gemaakt worden van het mix-effect bij verschillende spitsnelheden.

Aan de hand van de theoretische en praktische testen heeft de Universiteit een overzicht gemaakt waarbij zij aantonen wat de effecten zijn op de bodem bij verschillende spitsnelheden, zie figuur 3: Bodemresultaten bij verschillende spitsnelheden.

Per 5 centimeter is er een schematisch overzicht gemaakt op 9 km/u en 3 km/u. Per overzicht betekent de rode kleur in het figuur de bodem wat niet gemixt is door de bouwvoor heen. Des te groener het figuur uitslaat des te beter het gemixte effect is in de desbetreffende laag. Vanuit de figuur valt op dat het spitbeeld dieper in de bodem bij 9km/u een gravend effect toont in plaats van een mixend effect zoals een spitmachine hoort te doen. Bij een lagere snelheid blijft het mixende effect van een spitmachine ook dieper in de bodem langer intact.

Daarnaast is er vanuit het DEM programma, van figuur 2, een tabel gemaakt waarbij het mengresultaat te zien is van de desbetreffende laag. Het aantal procent op de horizontale as geeft weer hoeveel procent van die desbetreffende laag gemengd is door de gehele bodem, onderverdeeld in een rijsnelheid van 3 km/u (blauw) en 9 km/u (rood). Vanuit de figuur is te zien dat vanaf de diepte 10/15 cm het mengend vermogen bij een snelheid van 9 km/u sterk achteruit gaat. Het mengend vermogen is bij 9 km/u, in tegenstelling tot 3 km/u, bij een diepte van 0 tot en met 5 centimeter wel bijna de helft beter.

Er valt in zijn totaliteit te concluderen dat een te hoge rijsnelheid (9 km/u of meer) wel degelijk een negatief effect heeft op het mengend vermogen van een spitmachine in de bodem.