Das Kreuzhackverfahren

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1 Das Kreuzhackverfahren Zweidimensionale mechanische Unkrautbekämpfung im Maisanbau durch Einzelkornsaat im spurübergreifenden quadratischen Verband Matthias Rothmund Georg Steinberger Hermann Auernhammer Wissenschaftszentrum Weihenstephan für r Ernährung, Landnutzung und Umwelt Department Ingenieurwissenschaften für Lebensmittel und Biogene Rohstoffe (Life Science Engineering) Technik im Pflanzenbau Rothmund, Auernhammer 2007, Folie 1

2 Alles war schon einmal da Quelle: MacMillan, Don; Morland, Andrew; Leffingwell, Randy: DAS GROSSE BUCH DER John Deere Traktoren. Übersetzung aus dem Englischen: Janice Weiershäuser. München 2000, 255 S. (Buchumschlag) Rothmund, Auernhammer 2007, Folie 2

3 Maisanbau im Dreiecksverband 2000 Rothmund, Auernhammer 2007, Folie 3

4 Maisanbau im Dreiecksverband 2000 Versuchsergebnisse Veränderung der Erträge durch Gleichstandsaat gegenüber Reihensaat aus Versuchsreihen über zwei Anbaujahre mit jeweils zwei Standorten, drei Sorten und drei Saatstärken (Quelle: O. Hahnenkamm, Gleichstandsaat bei Silomais, Diplomarbeit, Fachgebiet Technik im Pflanzenbau, Weihenstephan) Frischmasseertrag [%] Trockenmasseertrag [%] Rohproteinertrag [%] Energieertrag [%] Durchschnitt aller Versuche +7,0 +6,2 +5,0 +5,2 Spannweite +4,4 bis +14,2 +1,4 bis +12,0-1,2 bis +9,6-0,6 bis +10,0 Rothmund, Auernhammer 2007, Folie 4

5 Gliederung Das Kreuzhackverfahren (KHV) Versuch Viehhausen 2006 Arbeitswirtschaftliche Auswirkungen Technische Anforderungen Rothmund, Auernhammer 2007, Folie 5

6 Problem und Ziel Beim derzeitigen Trend zur Bioenergieproduktion ist eine Ausweitung des Anbaus von Reihenkulturen (Mais) zu erwarten Durch späten Reihenschluss ist ein hoher PSM-Aufwand für die Unkrautbekämpfung notwendig Auch im ökologischen Landbau ist eine Ausweitung des Maisanbaus denkbar Aufgrund der Unkraut- und Nährstoffproblematik ist die Führung von guten Maisbeständen im Ökolandbau schwierig Reduzierung des PSM-Einsatzes in Reihenkulturen Optimierung der Biomasseproduktion von Mais im Ökolandbau Entwicklung eines effizienten Verfahrens zur mechanischen Unkrautbekämpfung in Reihenkulturen (Mais) Möglichst flächendeckende Unkrautbekämpfung auch in der Reihe Rothmund, Auernhammer 2007, Folie 6

7 Das Kreuzhackverfahren (KHV) 33cm Bearbeitungsrichtung 2 33cm Bearbeitungsrichtung 1 Eine exakte Saat im quadratischen Verband ermöglicht die maschinelle Hackarbeit in zwei senkrecht aufeinanderstehenden Richtungen. Im gezeigten Beispiel ergibt sich bei 33cm Abstand zwischen den Maispflanzen eine Bestandesdichte von 9 Pfl./m 2. Rothmund, Auernhammer 2007, Folie 7

8 Erfasste Flächenanteile bei unterschiedlichen Pflanzen- und Hackabständen Bestandesdichte [Pfl./m 2 ] Pflanzenabstand [cm] 35,4 x 35,4 31,6 x 31,6 28,9 x 28,9 Hackabstand Pflanze [cm] 1 99,7 99,6 99,5 2 98,7 98,4 98,1 bearbeitete Fläche [%] 3 97,1 96,4 95,7 4 94,9 93,6 92,3 5 92,0 90,0 88,0 Vergleich von Reihenhackverfahren (RHV) und Kreuzhackverfahren (KHV) KHV RHV (75cm) Bestandesdichte [Pfl./m²]: Hackabstand Pflanze [cm]: 1 99,7 97,3 2 98,7 94,7 3 97,1 92,0 4 94,9 89,3 5 92,0 86,7 Rothmund, Auernhammer 2007, Folie 8

9 Gliederung Das Kreuzhackverfahren (KHV) Versuch Viehhausen 2006 Arbeitswirtschaftliche Auswirkungen Technische Anforderungen Rothmund, Auernhammer 2007, Folie 9

10 Versuch Viehhausen 2006 manuelle Aussaat ( ) Rothmund, Auernhammer 2007, Folie 10

11 Versuch Viehhausen 2006 (3-Blatt Blatt-Stadium, ) Rothmund, Auernhammer 2007, Folie 11

12 Versuch Viehhausen 2006 maschinelle Hacke (6-Blatt Blatt-Stadium, ) Rothmund, Auernhammer 2007, Folie 12

13 Versuch Viehhausen 2006 maschinelle Hacke (6-Blatt Blatt-Stadium, ) Rothmund, Auernhammer 2007, Folie 13

14 Boniturergebnisse Rothmund, Auernhammer 2007, Folie 14

15 Versuch Viehhausen 2006 nahezu flächendeckende Hackarbeit (6-Blatt Blatt-Stadium, ) Rothmund, Auernhammer 2007, Folie 15

16 Versuch Viehhausen 2006 Bestandesunterschiede im Spätsommer Bestand mit Reihenhackverfahren Bestand mit Kreuzhackverfahren Rothmund, Auernhammer 2007, Folie 16

17 Versuch Viehhausen 2006 Bestandesunterschiede im Spätsommer Bestand mit KHV Saat am Bestand mit RHV Saat am Rothmund, Auernhammer 2007, Folie 17

18 Fazit zum Versuch Hohe Ausfallzahlen an Pflanzen durch Beschädigung bei der maschinellen Hackarbeit sind räumlich geclustert und durch mangelnde Präzision bei der manuellen Aussaat bedingt. Durch die maschinelle Hacke wurden nahezu alle Unkräuter erfasst. Ausnahmen ergaben sich nur bei direkt an Maispflanzen stehenden Unkräutern. Durch die intensive fast flächendeckende Hackarbeit werden die Maispflanzen in ihrer Entwicklung gefördert. Rothmund, Auernhammer 2007, Folie 18

19 Gliederung Das Kreuzhackverfahren (KHV) Versuch Viehhausen 2006 Arbeitswirtschaftliche Auswirkungen Technische Anforderungen Rothmund, Auernhammer 2007, Folie 19

20 Auswirkungen auf Arbeitszeit und Kosten (berechnet nach KTBL-Daten) Rothmund, Auernhammer 2007, Folie 20

21 Fazit zur Arbeitswirtschaft Im Vergleich zum chemischen Pflanzeschutz ist der Arbeitszeitbedarf für das KHV erheblich höher. Restriktionen in Bezug auf die betriebliche Arbeitsmacht sind zu beachten. Im Vergleich zum RHV ergibt sich ein ca. verdoppelter Arbeitszeitbedarf beim KHV durch zweimalige Überfahrt pro Hackvorgang. Durch einen zeitlichen Versatz der beiden Überfahrten in unterschiedliche Richtungen könnte der Arbeitszeitbedarf in etwa auf das des RHV gesenkt werden. Im Vergleich zur chemischen Unkrautbekämpfung ist das KHV bei den Kosten sehr stark von der Anbaufläche abhängig. Schon ab etwa 4 ha ist das KHV günstiger; allerdings ist immer der Mehrbedarf an Arbeitszeit zu berücksichtigen. Rothmund, Auernhammer 2007, Folie 21

22 Gliederung Das Kreuzhackverfahren (KHV) Versuch Viehhausen 2006 Arbeitswirtschaftliche Auswirkungen Technische Anforderungen Rothmund, Auernhammer 2007, Folie 22

23 Technische Anforderungen an die Saat Rothmund, Auernhammer 2007, Folie 23

24 Schlussfolgerungen und Ausblick Um ein relativ einfaches Verfahren zur Unkrautbekämpfung (KHV) zu realisieren, muss die Einzelkornsaat mit höchster Präzision unter hohem technischen Aufwand realisiert werden. Kornablage (Spur zu Spur) RTK-DGPS-gesteuert Aktorik für exakte Kornablage ohne Verrollen Alternativ ist eine weniger präzise Aussaat und der Einsatz komplexerer Technik in der Unkrautbekämpfung denkbar. kleine autonome Fahrzeuge Einzelpflanzenerkennung Auswirkungen des KHV auf Pflanzenentwicklung sowie Biomasse- und Kornerträge sollten in weiteren Feldversuchen untersucht werden. Bei Feststellung der Vorzüglichkeit des Verfahrens (Ertrags- und/oder Umweltwirkungen) sollte die Entwicklung der benötigten hochpräzisen Einzelkornsätechnik vorangetrieben werden. Rothmund, Auernhammer 2007, Folie 24