Rasentesttechniken

Mai 2023 | Brian Mavis

Repräsentative Proben sind von entscheidender Bedeutung für die Genauigkeit der Analyse von Putting-Greens auf Golfplätzen.Fotos mit freundlicher Genehmigung von Brian Mavis

„Alles, was es wert ist, getan zu werden, ist es auch wert, richtig gemacht zu werden.“

— Hunter S. Thompson

Dieses berühmte Sprichwort gilt sicherlich, wenn es um die richtige Probenahme geht, um eine genaue Datenerfassung auf Golfplätzen sicherzustellen. Das Sammeln einer wirklich repräsentativen Probe unter Verwendung der besten Methoden und das Unterziehen dieser Proben den richtigen Analyseverfahren ist ein entscheidender Schritt zum Verständnis der Leistung grüner Pflanzen und zur Bewertung der Wirksamkeit kultureller Praktiken. Wenn Sie vor der Herausforderung standen, Ihre kulturellen Praktiken auf der Grundlage stark variierender und inkongruenter Testergebnisse zu gestalten oder besser zu verstehen, dann überprüfen Sie Ihre Stichprobenverfahren. Wie bei Bodennährstoffproben sollte auch bei einem Golfplatz mehr als ein Bohrkern entnommen werden, um genaue und repräsentative Daten zu erhalten.

Die Sand-, Schluff-, Ton-, organische Substanz- und Sandpartikelverteilungen (teilweise physikalische Analyse) sind das „Fleisch und die Kartoffeln“ des physikalischen Berichts. Wenn diese Werte erwünscht sind, liegen die Feuchtigkeitsmessungen höchstwahrscheinlich in einem akzeptablen Bereich. Obwohl ungestörte Kernproben die beste Analysemethode zu sein scheinen, ist es unmöglich, eine wirklich ungestörte Probe zu entnehmen. Wenn kleine Kerne verwendet werden, müssen mehrere Kerne gesammelt werden, um eine ausreichende Probe bereitzustellen und die Anforderungen für eine genaue Laboranalyse von Faktoren wie Partikelgrößenverteilung und Gehalt an organischer Substanz zu erfüllen.

In diesem Artikel werden die empfohlene Probenanzahl, Probengröße und das empfohlene Volumen besprochen. Am wichtigsten ist, dass ich nicht die Verwendung eines einzelnen Kerns pro Grün empfehle, um repräsentativ für ein ganzes Grün zu sein. Darüber hinaus empfehle ich, die Perkolationsraten vor Ort mit einem Infiltrometer zu messen, da es keine ungestörten Proben gibt. Während der Probenahme, dem Versand und der Handhabung im Labor kann es immer zu Störungen kommen, die sich wahrscheinlich auf die hydraulische Leitfähigkeit auswirken. Indem Sie die in diesem Artikel beschriebenen Schritte befolgen, können Sie sicherstellen, dass Sie repräsentative Proben und genaue Daten vom Labor erhalten, um Managemententscheidungen im Zusammenhang mit den physikalischen Bedingungen in der Wurzelzone zu treffen.

Unerklärliche Schwankungen des Gehalts an organischer Substanz von einem Jahr zum nächsten oder sogar innerhalb derselben Vegetationsperiode kommen in einzelnen Kernproben häufig vor (Tabelle 1). Es gibt viele Möglichkeiten, organische Stoffe in vorhandenen Wurzelzonen zu beproben und zu analysieren. Bei ordnungsgemäßer Durchführung kommt es bei Rasen für die kühle Jahreszeit jedoch innerhalb von 12 Monaten in der Regel zu nicht mehr als 0,2 % bis 0,75 % Veränderung. Wie beim USGA-Qualitätskontroll-Konfidenzintervall für organische Stoffe schlage ich vor, dass eine Änderung von <0,2 % keine signifikante Änderung darstellt, da es beim Testen derselben Probe zu so großen Schwankungen kommen kann. Wenn Sie innerhalb eines Jahres auf Putting-Greens in der kühlen Jahreszeit (ohne sehr aggressive kulturelle Praktiken) Veränderungen von mehr als 1 % feststellen, empfehle ich Ihnen, die Stichprobe erneut überprüfen zu lassen, eine repräsentativere Stichprobenmethode zu verwenden oder eine alternative Quelle für die Daten zu suchen.

Die Messwerte für Infiltration/hydraulische Leitfähigkeit sind ein weiterer Parameter, der Anlass zur Sorge hinsichtlich der Testgenauigkeit gibt. Es ist eine Herausforderung, diese „reale“ physikalische Eigenschaft zu reproduzieren, aber normalerweise sollte der Infiltrationswert sinken, wenn die organische Substanz in einer Wurzelzone mit hohem Sandgehalt zunimmt. Eine Zunahme der organischen Substanz/Fettfilz verringert den Makroporenraum und führt zu einem Rückgang der Infiltration (1). In Einzelkernproben wurden von Jahr zu Jahr erhebliche Schwankungen der Infiltrationswerte beobachtet, und es hat sich gezeigt, dass sie erheblich abnehmen, wenn die organische Substanz gleich bleibt oder angeblich abnimmt.

Eine Verringerung des Filzes/der organischen Substanz würde normalerweise zu einer erhöhten Infiltration führen, sofern die Sandpartikel- und Schluff-/Tonwerte konstant bleiben. Tabelle 2 ist ein Beispiel, das diesen Mangel an Korrelation zeigt, der beim Testen eines einzelnen 2-Zoll-Kerns beobachtet wurde. Die Partikelgrößen von Schluff/Ton und Sand wirken sich ebenfalls auf die Infiltrationswerte aus, diese Werte unterschieden sich jedoch nicht wesentlich, was die großen Schwankungen bei den Infiltrationswerten der Einzelkernproben erklären würde.

Beispiele für eine vollständige physikalische Analyse (oben) und eine teilweise physikalische Analyse (oben). Für die vollständige Analyse senden Sie pro Bereich sechs in 1-Zoll-Schritten geschnittene Stecker in der Größe eines Topfschneiders ein. Für die Teilanalyse reichen drei bis vier in 1-Zoll-Schritten geschnittene Stecker in Topfschneidergröße aus.

Leider ist die Methode der gesättigten hydraulischen Leitfähigkeit (SHC), die für USGA/A2LA-Tests (ASTM D2434 und ASTM 1815-97) verwendet wird, selbst im Labor normalerweise nicht repräsentativ für die Versickerungsraten im Feld für eine reife obere Wurzelzone. Die Proben werden gemäß dem Protokoll verdichtet, um die Bedingungen vor Ort zu simulieren. Diese Methode eignet sich gut für Proben, die eine begrenzte Menge an Schluff/Ton (<2 % kombiniert) und organisches Material (<1,5 %) enthalten, aber die meisten vorhandenen Wurzelzonenproben enthalten >2 % Schluff/Ton und organisches Material (Rasen wurde bei 360 °C entfernt [680]. F]). Dies führt zu einer übermäßigen Verdichtung der Proben und einer stark verringerten SHC im Vergleich zu Messungen vor Ort.

Andere Testmethoden wie der Falltest (2) im Labor oder die Messwerte eines Doppelring-Infiltrometers (Turf-Tec International) vor Ort können genauer sein. Die Messwerte vor Ort unterliegen Variablen wie dem Feuchtigkeitsgehalt des Bodens, der Anwendung von Netzmitteln, neueren kulturellen Praktiken usw. Sie können jedoch leicht erneut überprüft/wiederholt werden, wenn es von einem Jahr zum nächsten erhebliche Unterschiede gibt. Wenn die einzelnen Kernproben präpariert wurden, besteht keine Möglichkeit, die Ergebnisse noch einmal überprüfen zu lassen. Der Falltest kann im Labor erneut überprüft werden, wenn genügend Proben eingereicht wurden. Denken Sie daran, dass die prozentualen Anteile von Sand, Schluff, Ton und organischer Substanz sowie die Verteilung/Eigenschaften der Sandpartikel dazu neigen, die Feuchtigkeitsmessungen in der Wurzelzone zu bestimmen. Wenn diese Parameter wünschenswert sind, sollten die Feuchtigkeitswerte folgen. Wenn Sie widersprüchliche Ergebnisse sehen, ist es an der Zeit, eine erneute Überprüfung anzufordern oder eine andere Quelle für Ihre Daten zu nutzen.

„Daten sind nur so gut wie das System (oder der Prozess), das sie sammelt.“

— Anonym

Wenn Ihre vorhandenen physikalischen Daten zur Wurzelzone auf einem einzelnen Kern mit einem Durchmesser von 2 bis 3 Zoll basieren, dann haben Sie höchstwahrscheinlich diese erheblichen Schwankungen in den Ergebnissen gesehen. Dies gilt insbesondere, wenn die Probe in 1-Zoll-Schritten zerlegt wird (0 bis 1 Zoll, 1 bis 2 Zoll, 2 bis 3 Zoll usw.). Die Daten der kleinen Probe mögen für diese Probe korrekt sein, aber die Probe ist höchstwahrscheinlich nicht repräsentativ für ein ganzes Grün. Darüber hinaus kann ein mit Sand gefülltes 1⁄2-Zoll-Belüftungsloch in einem 2-Zoll-Kern erhebliche Auswirkungen auf die Ergebnisse haben, da es 25 % der Probenfläche ausmacht.

Bei der Einsendung von Proben für USGA/A2LA-Tests (American Association for Laboratory Accreditation), bei denen die Ergebnisse auf dem Durchschnitt von Doppelanalysen basieren, sind mindestens 0,5 Gallonen (2.200 Gramm) Material erforderlich. Diese Probenmenge wird benötigt, um die Parameter für eine vollständige physikalische Analyse genau zu messen. Es wird dringend empfohlen, zusätzliches Material einzureichen, wenn eine erneute Überprüfung einzelner Parameter erforderlich ist. Repräsentative Proben für eine bestehende Grünanlage (ca. 5.000 Quadratfuß [465 Quadratmeter]), die Sie sammeln müssen, hängen von der Art der durchgeführten Analyse ab:

Wenn Ihr Ziel darin besteht, nur organisches Material zu bewerten, sammeln Sie 15 Bodensondenkerne mit einem Durchmesser von ¾ bis 1 Zoll, geschnitten in 1-Zoll-Schritten. Dies kann auch durch sieben Dübel mit einem Durchmesser von 2 Zoll oder möglicherweise durch Bodenprofilierungsdübel mit einer Breite von 3 Zoll und einer Tiefe von 1 Zoll ersetzt werden, die alle in 1-Zoll-Schritten geschnitten sind. Gehen Sie bei der Probenentnahme auch hier eher zu hoch, um sicherzustellen, dass ausreichend Material für Tests vorhanden ist und die Flächendarstellung erhöht wird.

Der Vorteil der Bodensondenstopfen besteht darin, dass sie sich leicht mit einem Kugelschreiber reparieren lassen. Die Tiefe der zu prüfenden Schichten und die Anzahl der Schichten können anhand der standortspezifischen Gegebenheiten festgelegt werden. Ich empfehle jedoch, Schichten mit einer Tiefe von nicht mehr als 2,5 Zentimetern zu testen, um Veränderungen eher früher als später zu erkennen.

Wenn nur organisches Material beurteilt werden soll, reicht eine Sammlung von 15 Bodensondenkernen (0,75–1 Zoll Durchmesser), geschnitten in 1-Zoll-Schritten, aus.

Es gibt zahlreiche physische Tests, die an vorhandenen Root-Zonen durchgeführt werden können. Wenn nur organisches Material getestet wird, muss entschieden werden, ob der Rasen in die Tests einbezogen werden soll. Wie erwartet steigt der organische Gehalt deutlich an, wenn der Rasen auf der Probe belassen wird (ungefähr 1–2 %), verglichen mit dem Entfernen der oberen 1⁄8 bis 1⁄4 Zoll.

Bisher habe ich bei der Einbeziehung des Rasens in die Tests größere Schwankungen und Ergebnisse festgestellt, die keine wesentlichen Änderungen in den kulturellen Praktiken widerspiegeln. Andere unabhängige Agrarwissenschaftler sind jedoch der Meinung, dass die Einbeziehung des Rasens wiederholbar und repräsentativ war. Die meisten Proben, die Mavis Consulting für eine Bodenprofilbewertung (SPA) einreicht, fordern aus diesen Gründen die Entfernung des Rasens aus der Probe im Labor sowie die Möglichkeit, die Sandpartikelverteilung und Feuchtigkeitsmessungen zu analysieren. Ich werde weiterhin Proben auswerten, bei denen der Rasen in die Analyse der organischen Substanz einbezogen wird.

Tisch 3. Fünfzehn Bodensondenproben (Rasen entfernt). Analytische Dienstleistungen von Brookside Labs.

Die nächste Entscheidung ist, welcher organische Substanztest durchgeführt werden soll (360, 440, 550, 360 und 440, Walkley Black usw.). Der 360-C-Aschetest wird zur Bestimmung des Gehalts an organischer Substanz bei der Durchführung von USGA/A2LA-akkreditierten Wurzelzonenmischungstests eingesetzt. Beachten Sie, dass das USGA-Konfidenzintervall für die Prüfung organischer Stoffe ± 0,2 % beträgt. Daher würde ich vorschlagen, dass Unterschiede von < 0,2 % nicht signifikant sind, insbesondere bei Werten für organische Stoffe > 2 %.

Der von der USGA/A2LA akkreditierte 360-C-Aschetest wird von Mavis Consulting für SPA-Proben verwendet, genau wie der Grünmischungstest, und das Protokoll erfordert die Entfernung des Rasens. Der durchschnittliche Gehalt an organischer Substanz im oberen Zollbereich liegt zwischen 2,5 % und 4,5 %, wenn der Rasen entfernt wird (Rasen für die kühle Jahreszeit). Tabelle 4 zeigt den Durchschnitt einiger möglicher Unterschiede innerhalb desselben Putting Greens basierend auf unterschiedlichen Testmethoden und ob der Rasen entfernt wurde.

Die Prüfung der Sandpartikelgrößenverteilung scheint von Labor zu Labor ziemlich konsistent zu sein, wenn dieselben Siebe verwendet werden. Leider werden nicht immer die gleichen Siebe verwendet, was den Vergleich der Ergebnisse erschweren kann. Wenn verschiedene Siebe hinzugefügt werden oder die Daten als zurückgehaltener Prozentsatz im Vergleich zum Durchgangsprozentsatz angegeben werden, müssen möglicherweise einige Berechnungen durchgeführt werden, um festzustellen, ob die Ergebnisse ähnlich sind. In manchen Branchen werden die Daten typischerweise als Prozentsatz des Bestehens gemeldet, während andere, wie etwa die USGA-Richtlinien, den Prozentsatz der beibehaltenen Daten verwenden.

Die Sand-, Schluff-, Ton-, organische Substanz- und Sandpartikelverteilungen (teilweise physikalische Analyse) bilden den Kern des physikalischen Berichts. Wenn diese Werte erwünscht sind, liegen die Feuchtigkeitsmessungen höchstwahrscheinlich in einem akzeptablen Bereich. Bedenken Sie, dass beim Testen reifer Wurzelzonen die Feuchtigkeitsmessungen (gesättigte hydraulische Leitfähigkeit, Feuchtigkeitsspeicherung, luftgefüllte/kapillare Porenräume) höchstwahrscheinlich nicht den USGA-Richtlinien entsprechen, wenn dieselben Testmethoden wie bei neuen Wurzelzonenmischungen (USGA) verwendet werden /A2LA). Dies ist auf die höhere organische Substanz (> 2 %) der vorhandenen Wurzelzonen zurückzuführen, die typischerweise im oberen Profil vorhanden ist. Die Informationen können jedoch für einen jährlichen Vergleich nützlich sein, insbesondere wenn keine Versickerungsmessungen vor Ort durchgeführt werden.

Stellen Sie zusammenfassend sicher, dass Sie repräsentative Proben sammeln, um die vorhandenen physikalischen Bedingungen in der Wurzelzone genau beurteilen zu können. Wenn Sie es satt haben, Ihre kulturellen Praktiken auf inkongruente Ergebnisse auszurichten, überprüfen Sie Ihre Stichprobenverfahren. Um genaue und repräsentative Daten zu erhalten, sollte mehr als ein Kern aus einem Grün entnommen werden.

Brian Mavis ([email protected]) ist ein unabhängiger Agronom und Inhaber von Mavis Consulting. Er leitete das Seminar „Putting Green Physical Properties from Construction to Maintenance“ auf der GCSAA-Konferenz und Messe 2023 in Orlando.