Als Lohnunternehmer erfolgreich im Ackerbau

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1 Als Lohnunternehmer erfolgreich im Ackerbau Technik speziell für Lohnunternehmer? Teilflächen-spezifische Bodenbearbeitung durch LU gegenüber Eigenmechanisierung der Landwirte. M.Sc. Harm Drücker Institut für Landwirtschaftliche Verfahrenstechnik Christian-Albrechts-Universität zu Kiel Active-Seminar,

2 Gliederung 1. Einleitung/Zielsetzung 2. Ansätze der ortsspezifischen Bodenbearbeitung 3. Feldversuch 2007/ Fazit/Ausblick 5. Technik für Lohnunternehmer?

3 1. Einleitung/Zielsetzung Projekt: Förderung der Mulchsaat durch Entwicklung und Erprobung einer Sensor- und Verfahrenskombination zur Präzisionsbodenbearbeitung Projektpartner: Universität Kiel (ILV) Universität Kassel/Witzenhausen Fachhochschule Kiel/Rendsburg Amazonen-Werke Projektdauer: 3 Jahre Förderung: Deutsche Bundesstiftung Umwelt (DBU)

4 1. Einleitung/Zielsetzung Forderung laut Bundes-Bodenschutzgesetz (BBodSchG) vom 17. März 1998: 1: Erhalt der Bodenfruchtbarkeit 17: Vermeidung von Bodenabträgen durch standortangepasste Nutzung EU Bodenrahmenrichtlinie fordert weitere Maßnahmen des Bodenschutzes Überdenken und Anpassen der Bodenbearbeitungsstrategien (besonders in erosionsgefährdeten Gebieten) Verringerung der Eingriffsintensität Belassen einer Mulchschicht auf der Bodenoberfläche als Erosionsschutz

5 1. Einleitung/Zielsetzung Mulch Stroh-, Pflanzen- und Erntereste der Vorfrucht Stellt Erosionsschutz der Ackeroberfläche bei Starkregen- und Starkwindereignissen dar kann bei hohen Mengen im Saatbett die Keimung und Entwicklung der Folgefrucht beeinträchtigen Die ortsspezifisch vorhandenen Mengen an Strohmulch unterliegen auf dem Feld deutlichen Schwankungen

6 1. Einleitung/Zielsetzung Heterogenitäten auf dem Acker: Mulchauflagen Bodenart (Textur) Relief Forderung: Entwicklung und Realisierung einer Präzisionsbodenbearbeitung Berücksichtung von Teilflächen Anpassung der Bodenbearbeitungsintensität nach dem Prinzip: so flach wie möglich aber so tief wie nötig Weniger Erosion Einsparung von Kraftstoff Erhöhung der Arbeitsleistung

7 2. Ansätze der ortsspezifischen Bodenbearbeitung Offline-Ansatz Erforderliche Informationen werden teilflächenspezifisch im Vorfeld erhoben und ausgewertet (Ertragskarten, Bodenkarten, digitale Höhenkarten) Den jeweils vorhandenen Bedingungen auf dem Feld wird anhand spezieller Regelalgorithmen eine entsprechende Bearbeitungstiefe zugeordnet Applikationskarte

8 2. Ansätze der ortsspezifischen Bodenbearbeitung Offline-Ansatz Ertrag Relief Boden flache/tiefe Bearbeitung GPS Applikationskarte Job-Rechner

9 2. Ansätze der ortsspezifischen Bodenbearbeitung Online-Ansatz Datengewinnung und analyse sowie die Einleitung der entsprechenden Maßnahmen erfolgen während der Überfahrt in Echtzeit Verwendung von Sensoren mit kurzer Prozesslaufzeit erforderlich

10 2. Ansätze der ortsspezifischen Bodenbearbeitung Online-Ansatz Bed.=7,8% flache Bearbeitung Bed.=51,5% tiefe Bearbeitung

11 3. Feldversuch 2007/2008 Versuchsfläche 54 ha Warleberg Heterogene Böden Ausgeprägtes Relief ideale Bedingungen für precision farming EM38-Karte (links) und digitale Karte der Reichsbodenschätzung (rechts)

12 3. Feldversuch 2007/2008 Aspekte für eine Variation der Bodenbearbeitungstiefe: Bodentextur Sandige Böden tendieren zur Verfestigung und zum Sauerstoffmangel Relief Senken mit hydromorphen Eigenschaften, Kuppen mit schlechter Bodenstruktur und wenig Humusgehalt Ertrag Stroh-/Mulchauflage als Hemmnis für eine Etablierung des Feldaufganges und die pflanzliche Entwicklung

13 3. Feldversuch 2007/2008 Parameter für Tiefenvariation Variante flache Bearbeitung (10cm) tiefe Bearbeitung (18cm) Aspekte 1. Ertrag 40 dt Rapsertrag/ha >40 dt Rapsertrag/ha Stroh-/Mulchauflage 2. EM38 18 ms/m <18 ms/m Bodentextur 3. Relief m über NN 10m bzw. >19m über NN Relief 4. Referenz durchgehend Ertrag EM38 Relief Betrieb

14 3. Feldversuch 2007/2008 Applikationskarten HOEHE Hoehe EM38 Ertrag Relief Arbeitstiefe 10 cm 18 cm

15 3. Feldversuch 2007/2008 dgps System Can Bus System Radarsensor Mess-Computer Zugkraftsensoren an den Unterlenkern

16 3. Feldversuch 2007/ Wege Hydraulik Ventilblock mit elektr. Magnetventil Grubber-Rahmen mit hydraulischer Tiefenverstellung Winkelsensor zum bestimmen der realen Arbeitstiefe Kontroller -kontrolliert und gibt Tiefe vor

17 3. Feldversuch 2007/2008 Erhobene Daten theoretische Geschwindigkeit reale Geschwindigkeit Zugkraftbedarf (Unterlenker) Kraftstoffverbrauch Koordinaten, Höhe Bearbeitungstiefe Einheit km/h km/h kn l/h, m cm Methode Can Bus System Radarsensor Zugkraftsensoren Unterlenker Can Bus System GPS System Winkelsensor pflanzenbauliche Daten von 34 Boniturpunkten Feldaufgang Pflanzendichte Trockenmasse Ähren Korn-/Strohertrag Ertrag Mähdrusch Bodenbedeckungsgrad Infrarot-/Rotindex

18 3. Feldversuch 2007/ % Anteile der flachen und tiefen Bodenbearbeitung 80% 60% 40% 20% 18 cm Regelbereich 10 cm 0% Ertrag EM38 Relief Refer. Varianten

19 3. Feldversuch 2007/2008 Arbeitsleistung (ha/h); Kraftstoffverbrauch (l/ha) ,7 2,8 2,9 2,5 Ertrag EM38 Relief Referenz Kraftstoffverbrauch (l/ha) Arbeitsleistung (ha/h)

20 Ertrag EM38 Höhe Referenz Varianten Arbeitstiefe Kraftstoffverbrauch (l/ha) 3. Feldversuch 2007/2008 spezifischer Kraftstoffverbrauch (l/ha)

21 Ertrag EM38 Höhe Referenz Varianten Arbeitstiefe Arbeitsleistung (ha/h) 3. Feldversuch 2007/2008 Arbeitsleistung (ha/h)

22 3. Feldversuch 2008/2009 Leistung (ha/h); Kraftstoffverbrauch (l/ha) 8,8 10,3 11,3 11,9 Arbeitstiefe (cm) 12,7 14 3,3 3,4 3,2 2,9 2,9 2,7 Kraftstoffverbrauch (l/ha) Arbeitsleistung (ha/h)

23 3. Feldversuch 2007/2008 Trockenmasse (g/m²) und Ähren/m² Trockenmasse/m² (g) Trockenmasse/m² (g) Ähren/m² cm 18cm Boniturtermine Vergleich der Trockenmasse/m² und der Ähren/m² der Boniturpunkte mit flacher und tiefer Bodenbearbeitung

24 3. Feldversuch 2007/ Pflanzendichte (Pflanzen/m²) Boniturtermine 10cm 18cm Vergleich der Pflanzendichte der Boniturpunkte mit flacher und tiefer Bodenbearbeitung

25 3. Feldversuch 2007/2008 Ertrag Winterweizen Ertrag Mähdrusch (dt/ha) Ertrag Mähdrusch (dt/ha) Arbeitstiefe Ertrag EM38 Relief Variante

26 3. Feldversuch 2007/2008 Ertrag Mähdrusch (dt/ha) Ertrag Mähdrusch (dt/ha) Ertrag Winterweizen ] ] ] ] Ertrag 1 EM38 2 Relief 3 Referenz 4 Varianten

27 4. Fazit/Ausblick Die technischen Vorraussetzungen und Praktikabilität für eine teilflächenspezifische Bodenbearbeitung sind vorhanden Ergebnisse des Feldversuchs 07/08 zeigen ein Einsparungspotential der teilflächenspezifischen Bodenbearbeitung an Kraftstoff von ca. 2 l sowie eine Erhöhung der Arbeitseffizienz um ca. 0,4 ha auf Negative Auswirkungen auf die pflanzlichen Bestände konnten nicht bestätigt werden Weitere Versuche sind nötig um Einflüsse von Witterung und verschiedenen Vorfrüchten zu berücksichtigen Einbindung von Sensoren in die Versuche

28 5. Technik für Lohnunternehmer? Angepasste Technik für wachsende Anforderungen des Bodeschutzes: Fit für die Zukunft Effizienzsteigerung (höhere Schlagkraft, Einsparung von Kraftstoff) Benötigte Technik/Informationen sind bereits häufig vorhanden (GPS, Ertragskartierung, EM38-Karten) Investition rentiert sich im überbetrieblichen Einsatz schneller als im innerbetrieblichen

29 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit