Erfassung von wachstumsrelevanten Ertragsfaktoren als Voraussetzung zur Einführung der teilflächenspezifischen Bewirtschaftung

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1 Erfassung von wachstumsrelevanten Ertragsfaktoren als Voraussetzung zur Einführung der teilflächenspezifischen Bewirtschaftung 01. September 2005, Rauischholzhausen Feldtag LLH

2 Gliederung des Vortrags 1. Allgemeine Erläuterungen zum teilflächenspezifischen Landbau 2. Erfassung der wachstumsrelevanten Ertragsfaktoren 3. Precision Agriculture auf dem Lehr- und Versuchsbetrieb Marienborn-Heldenbergen 4. Mögliche Vorgehensweise zur Einführung der teilflächenspezifischen Landbewirtschaftung auf dem eigenen Betrieb 5. Zusammenfassung

3 Oder anders ausgedrückt: 1. Was ist teilflächenspezifischer Landbau? 2. Was brauche ich dazu? 3. Wie macht es der Lehr- und Versuchsbetrieb Marienborn- Heldenbergen? 4. Wie kann ich bei der Einführung der Technologie auf meinem Betrieb vorgehen? 5. Zusammenfassung

4 Einsatzfelder der GPS-Technologie GPS-gestützte Flächenvermessung GPS-gestützte Nährstoffbeprobung Parallelfahrsysteme Ertragskartierung Teilflächenspezifische Bestandesführung in Pflanzenbau (Kern des Precision Farming)

5 Verfahren der teilflächenspezifischen Bewirtschaftung Grundbodenbearbeitung Aussaat Düngung Pflanzenschutz

6 Weiterführende Möglichkeiten von Precision Farming Precision Livestock Farming in der Tierproduktion Integration ökologisch bedeutsamer Zonen innerhalb der Anbauflächen Gewannebewirtschaftung Flotten-Management

7 Ziel der teilflächenspezifischen Bewirtschaftung Das Ziel ist die vollständige Ausbringung der Betriebsmittel wie Saatgut, Dünger und evtl. auch Pflanzenschutzmittel auf teilflächenspezifischer Basis, d.h., dass auf der Grundlage von kleinräumig erhobenen ertragsrelevanten Wachstumsparametern möglichst exakt auf die natürlichen Ertragsvoraussetzungen eingegangen wird.

8 Wachstumsdreieck nach v. Boguslawski Pflanze Ertrag Klima Boden

9 Datenauswahl in Abhängigkeit entscheidungsrelevanter Wachstumsparameter Wachstumsfaktor Einwirkungsmöglichkeit Räumliche Variabilität Pflanzengenetik Geeignete Sortenwahl nein Klima nein nein Boden (mit Bestandesführung) Bestandesführung ja

10 Klimadaten für den Lehr- und Versuchsbetrieb Marienborn-Heldenbergen Niederschlag Temperatur Verdunstung Wasserbilanz Summe 761 9, Januar 55 0, Februar 48 1, März 56 4, April 58 8, Mai 67 13, Juni 80 16, Juli 72 17, August 71 17, September 54 13, Oktober 58 9, November 68 4, Dezember 74 1,

11 Lehr- und Versuchsbetrieb Marienborn- Heldenbergen Betriebsspiegel 2005 Betriebsgröße: 189 ha davon Ackerland 172 ha Unterteilt in: Weizen: 65 ha Gerste: 13 ha Zuckerrüben: 30 ha Körnermais: 34 ha Silomais: 15 ha Raps: 15 ha Dauergrünland: 16 ha Hutung: 1 ha Tierische Produktion: Milchkühe: 80 Mastschweine: 1000

12 Chronologische Abfolge der Maßnahmen zur Einführung der teilflächenspezifischen Bewirtschaftung seit 1989 Hofeigene Wetterstation seit 1997 GPS-Vermessung der Schläge mit eigenem GPS-Gerät seit 1999 Nutzung von ALK-Karten 2001/2002 Amtliche Nachschätzung der ldw. Nutzflächen seit 2002 Zusammenfassung in einem GIS Erste vier Jahre der Ertragskartierung Seit 2004 Einsatz des Pendelsensors (CROP-METER)

13 Art, Herkunft und Inhalt der Eingangsdaten Eingangsdaten Datenherkunft Dateninhalt ALK-Daten Landesvermessungsamt Flurkarten Meterologische Daten Hofeigene Wetterstation, DWD Wärmesummen, Niederschläge Bodenschätzungsdaten Nachschätzung vor Ort Bodenzahl, Ackerzahl, Bodenart, nfk Ertragskartierung Technik auf Mähdrescher des Lohnunternehmers Ertragskarten im 5m x 10m-Raster GPS-vermessene Eigene GPS-Messung Schlaggrenzen Schlaggrenzen Hangneigung Amtliche Bodenschätzung, eigene Messungen Hangneigung in Prozent und Ausrichtung Persönliche Erfahrungen des Bewirtschafters Bewirtschafter Erklärung von Restgrößen

14 Offline Verfahren Offline-/ Online-Verfahren zur Beschreibung und Analyse von Boden- und Bestandesunterschieden Digitalisierung der Reichsbodenschätzung Nachschätzung von Flächen unter besonderer Berücksichtigung der Ansprüche der Präzisionslandwirtschaft (Genauigkeit,nFK) Digitale Hof-Bodenkarten Leitfähigkeitsmessung Fernerkundung Ertragskartierung Online Verfahren Hydro-N-Sensor Pendelsensor

15 Funktionsweise der Ertragskartierung Fortlaufende Ermittlung der Mähdrescherposition mit Hilfe eines installierten GPS-Empfängers Parallel dazu: Erfassung des Erntegutvolumens anhand eines Lichtschrankensensors am Elevatorpaddel und Umrechnung des Hektolitergewichtes in einen Flächenertrag Verknüpfung dieser Informationen und Erstellung einer Ertragskarte, die eine Verteilung der Ertragshöhe in der Fläche aufzeigt Bei Nachbearbeitung am PC können gewünschte Ertragsklassen gebildet werden

16 Detaillierter Ablauf der Ertragskartierung Programmierung der PCMCIA-Chipkarte Einstecken der Chipkarte in das ACT-Terminal auf dem Mähdrescher Erfassung der Ertragsdaten bei der Ernte auf der Chipkarte Einstecken der Chipkarte in den Computer Auslesen der Ertragsdaten in die Ertragskartierungssoftware Erstellung der Ertragskarten Nachträgliche Bearbeitung der Ertragskarten

17 Ertragskarten Hofacker Gerste 2002 Weizen 2004 Gerste 2005

18 Anwendung der erhobenen Daten Mengenmäßige Erfassung der Erträge Verteilung der Erträge innerhalb der Schläge Abweichungsanalyse Entwicklung von Ertragspotentialkarten Herausarbeiten der Auswirkungen von ackerbaulichen Maßnahmen: unterschiedliche Bodenbearbeitung, z.b. pfluglos Sortenwahl Düngungsvarianten Pflanzenschutzmaßnahmen

19 Zukünftige Entwicklung im Bereich der Precision Farming- Technologie auf dem Betrieb Marienborn-Heldenbergen Fortführung der Ertragskartierung Verstärkter Einsatz des Pendelsensors Anschaffung eines Parallelfahrsystems Aufrüstung des Düngerstreuers mit GPS-gestützter Applikation Aufrüstung der Pflanzenschutzspritze mit GPS-gestützter Applikation

20 Welche Faktoren beeinflussen die Wirtschaftlichkeit? Die Wirtschaftlichkeit des Einsatzes der Precision-Farming-Technologie hängt im wesentlichen ab von: Bodenunterschieden innerhalb des Schlages Größe der Schläge Faktor- und Produktpreisen Arbeitsverfassung (Familienbetrieb/Lohnarbeitsbetrieb) Kenntnis der Schlaghistorie u.u. zukünftige Dokumentationspflichten (Umweltauflagen)

21 Erwartete Strukturveränderungen im Agrarbereich Betriebe werden größer (Anteil der zugepachteten Flächen steigt) Schläge werden größer (Wahrscheinlichkeit für Heterogenitäten innerhalb eines Schlages steigt) Arbeitsgänge werden an Dienstleister (Lohnunternehmer, Maschinenringe) vergeben teilflächenspezifische Technik wird genauer, benutzerfreundlicher und billiger Dokumentationszwang wird größer Generationswechsel innerhalb der Landwirtschaft erhöht die Bereitschaft zum Einsatz von neuen Technologien

22 Einsatzgebiet Investitionskosten ausgewählter Technik für Precision Farming Preise in mit MwSt. Erntetechnik Ertragskartierung mit Ertragsmessgerät, Terminal, DGPS Mobilsystem, Software, Montage und Einweisung Schlepper Docking Station für Schlepper und zweiten DGPS-Empfänger Saat-, Dünge- bzw. Pflanzenschutztechnik, jeweils Signallizenz PC Schulung und Installation Summe Investitionsaufwand Mittelwert des Investitionsaufwandes Abschreibung (5 Jahre) Reparaturkosten (1% des Anschaffungswertes) 331 Zins (6%) 994 Summe der jährlichen Kosten Quelle: Dipl.-Ing. KTBL-Schrift agr. Bernd Kuhlmann 419 (2004)

23 Methodische Herangehensweise Zwei Methoden zur Herangehensweise an die Präzisionslandwirtschaft: 1. Aus den Ergebnissen und Messungen heraus Grundlage sind tatsächliche Ergebnisse von verschiedenen Messvorgängen auf dem Schlag (Ertragskartierung, Messungen mit dem N-Sensor, Fernerkundung) 2. Aus den natürlichen Voraussetzungen heraus Grundlage sind die natürlichen Standortvoraussetzungen (Bodenschätzung, Wärme- und Niederschlagssummen). Das Instrument der Ertragskartierung hat hier die Funktion eines bestätigenden oder auch nicht bestätigenden Kontrollinstrumentes.

24 Einführung der teilflächenspezifischen Bewirtschaftung Vier grundlegende Fragen, die Sie mit Ja beantworten sollten: 1. Sind in meinen Flächen bedeutsame Boden- /Bestandesunterschiede vorhanden? 2. Habe ich die Zeit dafür, im Pflanzenbau den zusätzlichen Aufwand zu bewältigen? 3. Habe ich einen Dienstleiter, der bestimmte Tätigkeiten in der teilflächenspezifischen Bewirtschaftung übernehmen könnte? 4. Habe ich überhaupt Motivation und Freude daran, die neue Technik kennen zu lernen?

25 Einführung der teilflächenspezifischen Bewirtschaftung Boden- und/oder Bestandesunterschiede sind vorhanden: Sind diese Unterschiede räumlich bekannt? Liegen Informationen über den Boden vor (Reichsbodenschätzung, ALK-Karten, Luftbilder)? Empfohlener Einstieg mit einer mehrjährigen Ertragskartierung und der Verwendung der Reichsbodenschätzung Parallel dazu Aufzeichnung der Wärme- und Niederschlagssummen monatsweise Später eventuell Luftbilder und Nährstoffkartierung nutzen

26 Einführung der teilflächenspezifischen Bewirtschaftung Zeit ist vorhanden, oder besser: Man nimmt sich die Zeit Der Zeitaufwand gerade am Anfang ist nicht zu unterschätzen. Technische Durchführung eher an Dienstleister vergeben. Datenanalyse eher persönlich (unter der Mithilfe von Experten) vornehmen, denn keiner kennt die Flächen so gut wie sie selbst. Der Informationsgewinn über Ihre Anbauflächen ist noch einmal enorm.

27 Einführung der teilflächenspezifischen Bewirtschaftung Motivation ist vorhanden und ein Dienstleister steht zur Seite: Ertragsmessung ist in den meisten neuen Mähdreschern vorhanden. In Marienborn wurden gute Erfahrungen damit gemacht, alle Produkte aus der Hand eines Anbieters zu nehmen. Teilflächenspezifischer Pflanzenbau bedeutet eine grundlegenden Wechsel in der Bestandesführung: weg vom schlageinheitlichem hin zum Denken und Handeln in Teilschlägen. Die Bestandesführung wird anspruchsvoller, da auf kleinräumige Standortverhältnisse gezielt reagiert wird.

28 Zusammenfassung Die Phase der Einführung und Umsetzung erstreckt sich über mehrere Jahre. Sie lernen Ihre Flächen neu kennen und Sie lernen sie besser kennen. Ökonomische Effekte und deren Höhe hängen entscheidend vom Umfang und der Qualität der von Ihnen gesammelten Informationen über Ihre Flächen ab.

29 Zusammenfassung Die Schwankungen der Witterung über die Jahre haben einen mindestens so großen Einfluss auf den Ertrag wie die Unterschiede des Standortes über die Fläche. Teilflächenspezifische Bewirtschaftung ist eine der Zukunftstechnologien im Pflanzenbau. Teilflächenspezifische Bewirtschaftung ist traditionelles pflanzenbauliches Wissen versehen mit modernster Anwendungstechnik, basierend auf völlig neuen Managementmethoden der Bestandesführung.

30 ALK-Karte mit GPS-eingemessenen Bohrpunkten

31 Bodenschätzung in Marienborn

32 Attributtabelle eines Bohrpunktes

33

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