Bausteine des Precision Farming. FAKT-Maßnahme F3

Transkript

1 Bausteine des Precision Farming FAKT-Maßnahme F3 LWA Biberach, Jürgen Ott LTZ Augustenberg Außenstelle Forchheim Kutschenweg Rheinstetten

2 Gliederung des Vortrags Kurze Vorstellung der Maßnahme F3 Bodenuntersuchung und P-Düngung N-Sensor-Einsatz GIS-Anwendungen, Literatur, Allg. Hinweise

3 FAKT-Maßnahme F3: Precision Farming Ziel: Einträge von Nitrat ins Grundwasser und Phosphat in Oberflächengewässer reduzieren Nur in der Wasserkulisse, 5 Jahre! Stickstoffdüngung mit N-Sensor in Getreide, Raps, Mais und Kartoffeln (derzeit Reflexionssensoren, jährlich) Teilflächenspezifische Phosphat- Grunddüngung (2 x in 5 Jahren) Ermittlung des Phosphat-Düngebedarfs mind. im 1-ha-Raster (1 x in 5 Jahren) Nur als Paket!

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5 Bodenuntersuchung Für eine teilflächenspezifische Düngung müssen die Flächenunterschiede bekannt sein! Wenn schon teilflächenspezifische Bodenuntersuchung, dann für alle Grundnährstoffe und ph EM-38-Bodenscanner wird empfohlen

6 Bodenuntersuchung mit EM 38-Scanner einmalige Dienstleistung misst die scheinbare elektrische Leitfähigkeit korreliert mit dem Tongehalt (=Feinerdeanteil) Basis für eine intelligente Bodenbeprobung

7 Beprobungsraster Untersuchungsraster nach F3: mind. 1 ha 10 ha ,213 O ,624 N Dynamisch / intelligent starr

8 Bodenuntersuchung Grundnährstoffe K P Mg ph Nach DüV alle 6 Jahre wiederholen

9 Betriebskarte mit P-Verteilung

10 Teilflächenspezifische P-Düngung 1. Applikations- oder Sollwertkarte erstellen (Offline-Verfahren, für Schlag oder Betrieb) 2. Eigen- oder Dienstleistung 3. Maschinenauftrag erstellen und exportieren

11 Teilflächenspezifische P-Düngung Nach der Düngung: Ausbringungs- oder Streukarte als Nachweis

12 Teil 2 Einsatz von N- Sensoren

13 Sensor im Einsatz Online-Verfahren Messen Regeln Ausbringen

14 Sichtbares Licht und Infrarotstrahlung Arbeitsbereich von (Reflexions-)Sensoren Kurzwelliges Infrarot (IR-A) Mittelwelliges Infrarot (IR-B) Langwelliges Infrarot (IR-C)

15 Prinzip Reflexionsmessungen Pflanzen nutzen Rotlicht zur Fotosynthese. Es wird absorbiert und nur wenig reflektiert Je mehr fotosynthetisch aktive Biomasse vorhanden ist, desto weniger Rotlicht wird reflektiert (hpts. Chlorophyll). Dieser Wert ist ein Indiz für die Stickstoffaufnahme Im NIR-Bereich gilt das Gegenteil: nahinfrarotes Licht (> 700 nm) wird vor allem von der Pflanzenstruktur reflektiert Je mehr Struktur, also Zellwände, Blätter und Stängel vorhanden sind, desto mehr NIR-Licht wird reflektiert Dieser Wert gibt Auskunft über die Bestandesdichte Aus den Spektralinformationen im Grün-/Rot- und/oder im NIR-Bereich werden Vegetationsindizes berechnet

16 Reflexionsspektren von Winterweizen Sorte Aristos, EC 39 Quelle: Dr. F.-X. Maidl, TU München

17 Vegetationsindizes - Beispiele Vegetationsindex Berechnung (nm) Beziehung zu IR / R ratio infrared/red 780/670 Biomasse IR / I1 ratio infrared/infrared 740/730 Biomasse IR / I2 ratio infrared/infrared 740/720 Biomasse IR / G infrared/green 780/550 N-Gehalt NDVI normalized diff. veg. index ( )/( ) Biomasse SAVI soil adjusted veg. index (1+B)( )/ B) REIP red edge inflection point (( )/2-700)/( ) Biomasse N-Gehalt, LAI Anforderungen: Messgröße (N-Aufnahme) gut abbilden, sortenunabhängig, stabil gegen Umwelteffekte, großer Messbereich, geringe Sättigungseffekte

18 Vom Sensorwert zur N-Düngung Reflexionsmessungen sind indirekte Messungen Die Vegetationsindizes werden daher in die agronomische Führungsgröße Stickstoffaufnahme in kg N/ha umgerechnet Diese Umrechnungsformeln werden als Messalgorithmen oder Regelfunktionen bezeichnet Sie müssen fruchtart- und stadienspezifisch sein Sensoren müssen für jeden Einsatz kalibriert werden

19 Biomassekartierung , EC Wintergerste

20 N-Düngung teilflächenspezifisch , EC Wintergerste

21 N-Düngung Dokumentation/Nachweis Pflicht: Ausbringungskarte + N-Bedarfsermittlung + Schlagbilanz Kür: die N-Aufnahmekarte

22 Beispiel Map-Overlay-Ansatz* Ertrag 2010 Ertrag 2011 Ertrag 2012 Online-Messung Ertragserwartungskarte Zuschläge + = Optimierte Abschläge teilflächenspezifische Düngung * = auch Echtzeitansatz mit Kartenüberlagerung genannt

23 Map-Overlay: weitere Beispiele Hofbodenkarte Sensordaten Ertragserwartungskarte EM-38-Bodenscanner Satellitenbasierte Karten, geologische Karten,... Reichsbodenschätzung Blau = Betriebsdaten Rot = öffentliche Daten

24 Unterschiede bei Reflexionssensoren Anbau Anzahl Sensoren Lichtquelle Lichtfarben Lichtmessung Vegetationsindex Messabstand Messfläche / Sensor Messfläche / ha Messalgorithmen Map-Overlay Kalibrierung Preise Dachaufbau, Frontanbau, (Spritz-)Gestänge 2 bis theoretisch 50 LED, Xenon-Blitzlampe, Sonne Grün, Rot und NIR 2-4 Wellenlängen NDVI, REIP, firmeneigene,. Ca. 40 cm 12 m Ca. 60 cm - 3,50 m Bei 28 m Arbeitsbreite ca. 5% - 25% Ja / nein ; welche? Möglich / nicht möglich Einpunkt-, Zweipunkt-, keine Ca bis ca

25 FAKT-Regelungen zum Sensoreinsatz Förderfähige Fläche: nur sensortaugliche Kulturen, die im ersten Jahr beantragt werden Düngebedarfsermittlung nach DüV Getreide: Einsatz ab 2. N-Gabe (ca. ab BBCH 28) Mais und Kartoffeln: als Startgabe nur 50 % der N-Düngebedarfsmenge erlaubt Mais 2. N-Gabe: 8-10-Blattstadium Kartoffeln 2. N-Gabe: zum Reihenschluss Winterraps: Herbstscan und Düngung der 1. Gabe im Offline-Verfahren möglich

26 Teil 3 GIS-Anwendungen, Literatur, allgemeine Hinweise

27 GIS*-Anwendungen Vielfältige georeferenzierte Daten müssen verwaltet werden! Dies erfolgt entweder in der Ackerschlagkartei mit GIS-Modul oder in einem Online-Portal der Dienstleister Prüfen, ob Ackerschlagkartei evt. um GIS-Modul aufrüstbar ist GIS = Geografische Informationssysteme (FIONA, Google-Earth)

28 Literatur und Links Lorenz Münchhoff: Teilflächen bewirtschaften DLG-Verlag, ISBN , 7,50 Optische Sensoren im Pflanzenbau DLG-Merkblatt Link Greening und FAKT Link Gemeinsamer Antrag

29 Allgemeine Hinweise Schnittstellenproblematik: Sind alle geplanten Komponenten Ihres Systems untereinander kompatibel? Isobus? Serielle Schnittstelle? Maschinendaten? GIS-Datenformate? Für den ersten Einsatz des N-Sensors brauchen Sie Hilfe vor Ort! Danach brauchen Sie einen Ansprechpartner, den Sie während der Düngesaison immer erreichen können. Trotz allem HighTech: Die Technik kann Ihnen nicht alles abnehmen. Ihr Erfahrungswissen über Ihre Schläge bleibt unentbehrlich.

30 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit.

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32 Umschreibung Precision Farming Unter Precision Farming versteht man ein Konzept zur Anpassung der Landbewirtschaftungsmaßnahmen an die Variabilität der Standort- und Bestandsparameter. Folgende Ziele werden damit verfolgt: ökonomische Ziele: o Erhöhung der Ertragssicherheit und -qualität o Einsparung von Betriebsmitteln o Einsparung von Maschinen- und Arbeitszeiten o Verbesserte Dokumentation des Produktionsprozesses ökologische Ziele o nachhaltige, integrative und umweltschonende Landwirtschaft durch sparsameren Umgang mit Ressourcen Ein wesentlicher Aspekt des PF ist die teilflächenspezifische Bewirtschaftung von Schlägen. Gleichwohl können die verfügbaren Techniken aber auch für eine verbesserte schlageinheitliche Bewirtschaftung eingesetzt werden (allgemeiner Einsatz).

33 Betriebsgrößen im Ländervergleich

34 Schlaggrößen im Ländervergleich

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