N-Sensordüngung - precison farming Praxiserfahrungen bei verschiedenen Kulturen

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1 N-Sensordüngung - precison farming Praxiserfahrungen bei verschiedenen Kulturen Maximilian Schwarz Domäne Nonnenhof Ilbenstadt

2 Themenübersicht Betriebs- und Standortvorstellung Betriebskennzahlen - Standorteigenschaften - Flächenübersicht Betrieblicher Einstieg in das Thema precision farming Automatische Lenksysteme - GPS-unterstützte Düngung Bodenprobenkartierung - Messen der Bodenleitfähigkeit CropSensor - Ertragskartierung CropSensor Entwicklung - Funktionsweise - Ertragspotentialkarte Beispiele aus der Praxis - Winterraps - Winterweizen Fazit

3 Standorteigenschaften historisch bedingt relativ große Schläge (eh. Kloster, keine Realteilung) 75% der Flächen liegen im Erosionskataster Minutenböden bedingt durch den hohen Tonanteil, meist heterogen ca. 8 km Waldrand bzw. Waldschatten Flächentausch innerhalb der Gemarkung Ilbenstadt zur besseren Arrondierung aller Betriebe durch die HLG (2014)

4 Flächenübersicht - Ilbenstadt Satellitenaufnahme

5 Flächenübersicht - Ilbenstadt Erosionskataster Quelle:

6 precision farming im Betrieb 2009 John Deere 6930, ISOBUS 2010 automatisches Lenksystem, Universelles Autotrack, Signal: Starfire 1 Genauigkeit: +/ cm

7 precision farming im Betrieb 2012 Fendt 826, ISOBUS 2013 automatisches Lenksystem, integriert, Signal: RTK (Maschinenring) Genauigkeit: +/- 2-5cm

8 precision farming im Betrieb 2015 Nähstoffkartierung mittels GPS durch externes Unternehmen für CLAAS P, K, Mg u. ph-wert (beprobte Teilflächen ca. 3 ha) S und freier Kalk als Mischprobe

9 precision farming im Betrieb 2015 Messung der elektr. Leitfähigkeit des Bodens mit EM 38 durch ext. Unternehmen

10 precision farming im Betrieb 2014 hydr. angetriebener Düngerstreuer (RAUCH) mit Teilbreitenschaltung 2015 N-Sensor/ Cropsensor (CLAAS)

11 precision farming im Betrieb 2015 Ertragskartierung der Getreideernte (teilw. schon seit 2010)

12 CropSensor - Funktionsweise Entwicklung durch Fritzmeier Umwelttechnik und die TU München Vertrieb der ISOBUS-Variante durch CLAAS aktives Messsystem mit LEDs, Tag- und Nachteinsatz möglich bis zu 800 Messungen pro Sekunde, unabhängig von der Sorte einsetzbar Messgrößen IBI (Biomasseindex) u. IRMI (Vegetationsindex / Grünfärbung) Grundsätzlich in allen Kulturen einsetzbar freie Kalibrierung oder Düngemodul ISARIA ISARIA (vollautomatische Bemessung der Ausbringmenge) bisher nur für Weizen verfügbar

13 CropSensor - Anwendungsgebiete Düngung Ausgleich der Biomasse (schwache Bereiche/ Bestände fördern) Qualität Biomasse (starke Bereiche/ Bestände fördern) Pflanzenschutz Wachstumsregler (schwache bzw. gestresste Bestände weniger einkürzen) Fungizid (dichte Bestände stärker behandeln, schwache bzw. dünne Bestände weniger behandeln) Düngerstreuer und Pflanzenschutzspritze müssen ISOBUS kompatibel sein.

14 Ertragspotentialkarte Grundlage für alle Anwendungen ist im Idealfall eine Ertragspotentialkarte. Die Ertragspotentialkarte besteht aus der Kombination unterschiedlicher Karten (map overlay) Bodenschätzung (HLUG) elektrische Leitfähigkeit des Boden (EM38) langjährigen Ertragskartierung nutzbaren Feldkapazität (HLUG) ggf. Nähstoffversorgung Luftbildaufnahmen (google earth) Das Ertragspotential des Standortes ist Grundlage für die bedarfsgerechte Düngung

15 Anwendung im Winterraps Rapsscan = Erfassen der Biomasse im Herbst Zeitpunkt: mgl. kurz vor Ende der Vegetation Rückschlüsse auf die N-Aufnahme vor Winter, falls Bestand abfriert Grundlage für die 1. N-Gabe im Frühjahr Vorteil: Sensor erfasst die Heterogenität im Schlag Nachteil: Kalibrierung mittels Verwiegung der Biomasse weiterhin notwendig.

16 Anwendung im Winterraps Schlag: Am Lohgraben - 8,5 ha Abb. Digitalisierte Reichsbodenschätzung

17 Anwendung im Winterraps Schlag: Am Lohgraben - 8,5 ha Abb. Darstellung der gemessenen elektrischen Leitfähigkeit EM 38

18 Anwendung im Winterraps Schlag: Am Lohgraben - 8,5 ha Abb. Sensorpunkte

19 Anwendung im Winterraps Schlag: Am Lohgraben - 8,5 ha Interpolation der Messwerte ergibt Sensorkarte. Extremwerte werden gefiltert Spurabstand nicht relevant Vorstufe zur Düngekarte Bereiche unterschiedlicher N-Aufnahmen Unterschiede der Raps-N- Aufnahmen in der Fläche > 60 N (siehe Abb. links) < 69 N 69 N 88 N 88 N 110 N 110 N 131 N > 131 N

20 Anwendung im Winterraps Schlag: Am Lohgraben - 8,5 ha Applikationskarte < 167 kg < 77 N < 152 kg < 70 N < 124 kg < 57 N < 89 kg < 41 N < 69 kg < 32 N Düngekarte wird per USB-Stick auf das Terminal des Streuers übertragen

21 Anwendung im Winterraps Einsparpotential bei der 1. Gabe: Schlag: Am Lohgraben - 8,5 ha bisherige Andüngung (Harnstoff) Sensorvariante (Harnstoff) Differenz Reinnährstoffersparnis (46%) 200,00 kg/ha 129,00 kg/ha 71,00 kg/ha 33 kg N/ha mögl. Kosteneinsparung Harnstoff (0,70 / kg N) 23 / ha KAS (0,92 / kg N) 31 / ha (0,75 / kg N)* 25 / ha * ohne Mg und CaO

22 Anwendung im Winterraps Einsparpotential bei der 1. Gabe: Schlag: Koppel links - 9,3 ha bisherige Andüngung (Harnstoff) Sensorvariante (Harnstoff) Differenz Reinnährstoffersparnis (46%) 200,00 kg/ha 113,00 kg/ha 87,00 kg/ha 40 kg N/ha mögl. Kosteneinsparung Harnstoff (0,70 / kg N) 28 / ha KAS (0,92 / kg N) 36 / ha (0,75 / kg N)* 30 / ha * ohne Mg und CaO

23 Anwendung im Winterraps Einsparpotential bei der 1. Gabe: Schlag: Oberau - 1,6 ha bisherige Andüngung (Harnstoff) Sensorvariante (Harnstoff) Differenz Reinnährstoffersparnis (46%) 200,00 kg/ha 89,00 kg/ha 111,00 kg/ha 51 kg N/ha mögl. Kosteneinsparung Harnstoff (0,70 / kg N) 35 / ha KAS (0,92 / kg N) 46 / ha (0,75 / kg N)* 38 / ha * ohne Mg und CaO

24 Fazit zur Anwendung 2015 Erfahrungen im Raps: - Biomasseaufwuchs muss zur Bestimmung der N-Aufnahme verwogen werden - Sensor erkennt die Heterogenität im Schlag - bei reduzierter 1. N-Gabe, zeitnahe 2. N-Gabe erforderlich letzte Gabe im März, wegen Frühjahrstrockenheit zeitnahe 2. N-Gabe einheitlich, Ertragspotentialkarte noch nicht vorhanden. weiteres Einspar- bzw. Umverteilpotential? - grundsätzlich eine einzige Gesamt-N-Gabe nach Applikationskarte möglich zur Fehlervermeidung zwei getrennte Gaben (Streubild, versch. Dünger) Schwefelbedarf wird i. d. R. einheitlich über Kieserit gedeckt Streubild - Einsparpotential von Stickstoff im Raps im Betrieb bisher Euro/ha, bzw. ca N/ha. Nachhaltigkeit - Nebeneffekte schwer zu bewerten (Umverteilungseffekte im Schlag?, Abreife?, Druschbedingungen?) Niederschlag bis zur Ernte 2015: 243 mm, Hagelschaden im Raps bis zu 42%

25 Zeitpunkt : ab der 1. Gabe möglich (Biomasse entscheidend) Freie Kalibrierung oder ISARIA Bestockung: schwache Bereiche fördern Schossen: schwache Bereiche fördern Ährengabe: starke Bereiche fördern Anwendung im Winterweizen Vorteil: Sensor erfasst die Heterogenität im Schlag, ISARIA-Modul ermittelt im Weizen den Düngebedarf automatisch Nachteil: Ährengabe/Qualitätsgabe über ISARIA nur mit Ertragspotentialkarte möglich. Freie Kalibrierung des Sensors, d.h. Vorgeben der Regelkurve erfordert Erfahrung (1-Punkt oder 2- Punkt-Strategie)

26 Anwendung im Winterweizen Schlag: Waschkaute- 7,5 ha Abb. Digitalisierte Reichsbodenschätzung

27 Anwendung im Winterweizen Schlag: Waschkaute- 7,5 ha Abb. Darstellung der gemessenen elektrischen Leitfähigkeit EM 38

28 Anwendung im Winterweizen Biomasseindex (IBI) 1. Gabe Wínterweizen: Kerubino (A) Aussaat: 15. September 2014 Saatstärke: 240 Kö/m²

29 Anwendung im Winterweizen 1. Gabe, (Harnstoff) EC 22 Ø 61 kg N /ha min: 55 kg N / ha max: 69 kg N / ha

30 Anwendung im Winterweizen 2. Gabe, (Harnstoff) EC 31 Ø 52 kg N /ha min: 48 kg N / ha max: 62 kg N / ha

31 Anwendung im Winterweizen 3. Gabe, (Harnstoff) EC 37 Ø 71 kg N /ha min: 62 kg N / ha max: 82 kg N / ha

32 Anwendung im Winterweizen Ertragskarte: Protein: 11,9 %

33 Anwendung im Winterweizen 1. N-Gabe: min: 55 kg N/ ha Ø 61 kg N/ ha max: 69 kg N/ ha 2. N-Gabe: min: 48 kg N/ ha Ø 52 kg N/ ha max: 62 kg N/ ha 3. N-Gabe: max: 82 kg N/ ha Ø 71 kg N/ ha min: 62 kg N/ ha min: 185 kg N/ ha Ø 185 kg N/ ha max: 194 kg N/ ha Regelfunktion zur 3. N-Gabe nicht optimal eingestellt, schwache Bestände/ Bereiche zu stark gedüngt, Erfahrung u. Ertragspotentialkarte notwendig!

34 Fazit zur Anwendung 2015 Erfahrungen im Getreide: - Sensor erkennt die Heterogenität im Schlag - Düngemodul ISARIA (nur Weizen) erleichtert das Festlegen der Menge - 1. und 2. N-Gabe funktionierte gut über ISARIA, - 3. N-Gabe nicht exakt abgeschätzt (1Punkt/ 2Punkt), schwache Bereiche wurden überdüngt Ertragspotential beachten extrem frühe Aussaat, Aussaatstärke tendenziell zu hoch, sehr milder Winter, teilweise zu dichte Bestände im Frühjahr 2015, Andüngung zu hoch? - geringer Niederschlag, Verdünnungseffekte beim Protein in Hochertragsbereichen - Betriebsüblich: Abschlussdüngung in EC 37-39, i.d.r. nur B-Weizen angestrebt - Einsparpotential bei Stickstoff: ca. 5%, Ertragszuwachs bis zu 3% möglich Einsparung? und Umverteilung bisheriges Düngeniveau? - Sensor erfasst die Wirkung/ Nachlieferung von org. Düngern, Fehler bei der Ausbringung (Überlappung) können aber nicht korrigiert werden - Ausgangspunkt für die gesamte N-Menge ist immer die Düngebedarfsermittlung

35 Anwendung im Winterweizen

36 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit.

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