NIRS-Online Stand und Perspektive der Einführung im staatlichen Versuchswesen Bayerns
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- Annika Kranz
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1 NIRS-Online Stand und Perspektive der Einführung im staatlichen Versuchswesen Bayerns
2 NIRS-Online Stand und Perspektive der Einführung im staatlichen Versuchswesen Bayerns NIRS-Online steht aktuell im Versuchswesen für die Messung von Qualitätsparametern während des Ernteprozesses auf Parzellen-Grüngut-Vollerntern : Im Bereich Futterpflanzen scheint eine europaweite und auf Erweiterung angelegte Zusammenarbeit etabliert. europ. Verbund NOFUG (NIRS Online Forage User Group) Für den Bereich Silomais trifft dies nicht zu. Auch wenn hier firmenintern bereits erhebliches Know- How erworben und in der praktischen Züchtung genutzt wird.
3 NIRS-Online Stand und Perspektive der Einführung im staatlichen Versuchswesen Bayerns Verbesserungsbedarf bei einer Fragestellung Kosten- und Qualitätsfragen im Versuchswesen Entwicklung eines Funktionsansatzes und modells NIRS-Diodenarray verfügbar Entwicklung einer Pilotmaschine Ab 1999 Maschine(n) bei FAL/DSV/NPZ Entwicklung der Pilotmaschine bis zur Praxistauglichkeit Bis 2006 DSV / NPZ Neutrale Prüfung in Praxisumgebung Ab 2008 an der LfL ( Osterseeon LSV TM-Bestimmung) Verbreiterung der realisierten Einsatzmöglichkeiten Ab 2008 an der LfL ( Beitrag zum Aufbau einer RP- Kalibrierung)
4 Merkmalskategorien und Leistungsbegriffe zur Beurteilung von Futtergräsern ausdauerorientierte ertragsbezogene futterwertbestimmende Merkmale Merkmale Merkmale? Ertragsnachhaltigkeit Veredlungspotential Leistungspotential einer Sorte eines Bestandes
5 %/kgtm Aufwuchsverlauf Grünland 1.Schnitt 2002 Quelle Schröpel/Spitalhof MJ/kg TM
6 Bei einem Schnitt zum gleichen phänologischen Stadium ist eine frühreife Sorte besser verdaulich als eine spätreife! dt TM/ha Arvicola fr. Lacerta sp. VOSTM S+6 S+6 S:6.5. S:28.4. TM Ertrag VOS Gehalt g VOS/kg TM April 4. Mai 12. Mai23. Mai1. Juni früh mittel spät Schnittzeitpunkt 500
7 Komponenten des Futterwertes nutritiver Futterwert diätetischer Futterwert Gehalt an speziellen Nährstoffen Energiegehalt spezielle Kohlehydrate Eiweiß- u. N-Verbindungen Mineral- u. Wirkstoffe Verschmutzung s-grad TS-Gehalt / Konsistenz Struktur Gärqualität spez. Geruchs- u. Geschmackstoffe ver. Schema nach Schiemann (1981) Forschungs- und Studienzentrum für Veredelungswirtschaft Sachgebiet Grünland / Futterbau
8 Vorzüge von Sorten mit erhöhtem Zuckergehalt Milchleistung (kg/tag) ver. Schema nach Schiemann (1981) Normale Hoch-Zucker Standard Sorte Sorte Abweichung Forschungs- und Studienzentrum für Veredelungswirtschaft Sachgebiet Grünland / Futterbau Hartmann - IPZ 4a/b 2004
9 Gründe für NIRS-Messtechnik direkt auf dem Futterpflanzenvollernter Hartmann - IPZ 4a/b 2010
10 Gründe für NIRS-Messtechnik direkt auf dem Futterpflanzenvollernter Personaleinsparung Laborkapazitäten Wegfall teurer Laboranalysen (nur Referenzanalysen bleiben) Einbeziehung weiterer Qualitätsparameter auch rückwirkend möglich (wenn Spektren archiviert) Straffung des Probenmanagements - Probentransport (Zeit- und Fahrtaufwand) - Trocknung (Einsparung von Energie, Platz, Zeit und Kosten) Keine Transportbeeinträchtigung der Proben Zeitnähere Berichterstattung
11 NIRS-Online Stand und Perspektive der Einführung im staatlichen Versuchswesen Bayerns Verbesserungsbedarf bei einer Fragestellung Kosten- und Qualitätsfragen im Versuchswesen Entwicklung eines Funktionsansatzes und modells NIRS-Diodenarray verfügbar Entwicklung einer Pilotmaschine Ab 1999 Maschine(n) bei FAL/DSV/NPZ Entwicklung der Pilotmaschine bis zur Praxistauglichkeit Bis 2006 DSV / NPZ Neutrale Prüfung in Praxisumgebung Ab 2008 an der LfL ( Osterseeon LSV TM-Bestimmung) Verbreiterung der realisierten Einsatzmöglichkeiten Ab 2008 an der LfL ( Beitrag zum Aufbau einer RP- Kalibrierung)
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13 Gründe für NIRS-Messtechnik direkt auf dem Futterpflanzenvollernter Hartmann - IPZ 4a/b 2010
14 Gründe für NIRS-Messtechnik direkt auf dem Futterpflanzenvollernter Hartmann - IPZ 4a/b 2010
15 Gründe für NIRS-Messtechnik direkt auf dem Futterpflanzenvollernter Hartmann - IPZ 4a/b 2010
16 NIRS-Online Stand und Perspektive der Einführung im staatlichen Versuchswesen Bayerns Verbesserungsbedarf bei einer Fragestellung Kosten- und Qualitätsfragen im Versuchswesen Entwicklung eines Funktionsansatzes und modells NIRS-Diodenarray verfügbar Entwicklung einer Pilotmaschine Ab 1999 Maschine(n) bei FAL/DSV/NPZ Entwicklung der Pilotmaschine bis zur Praxistauglichkeit Bis 2006 DSV / NPZ Neutrale Prüfung in Praxisumgebung Ab 2008 an der LfL ( Osterseeon LSV TM-Bestimmung) Verbreiterung der realisierten Einsatzmöglichkeiten Ab 2008 an der LfL ( Beitrag zum Aufbau einer RP- Kalibrierung)
17 Gründe für NIRS-Messtechnik direkt auf dem Futterpflanzenvollernter Hartmann - IPZ 4a/b 2010
18 Gründe für NIRS-Messtechnik direkt auf dem Futterpflanzenvollernter Hartmann - IPZ 4a/b 2010
19 NIRS Online Fotos: C. Paul Hartmann - IPZ 4b 2008
20 NOFUG = NIRS Online Forage User Group Eine Gruppe von NIRS-Online Anwendern nötiges technisches know-how wird eingekauft Technikentwicklung bindet kein eigenes Personal personal- und kosteneffizient Anwendung steht im Vordergrund Gründung: 2007 (Initiative von EGB und NPZ) Ziel: eine gemeinsame europäische globale Kalibration für Futterpflanzen (Gräser und Leguminosen) Offen für weitere Mitglieder und Fragestellungen (Voraussetzung: Lizenz für die Kalibrierung bei der VDLUFA Kassel/Tillmann) Aktueller Projektkoordinator: Dr. Ulf Feuerstein (EGB) IPZ 4b/LfL seit 2008 Mitglied
21 Gründe für NIRS-Messtechnik direkt auf dem Futterpflanzenvollernter Hartmann - IPZ 4a/b 2010
22 NOFUG = NIRS Online Forage User Group aktuelle Mitglieder Bay. Landesanstalt f. Landwirtschaft (LfL) - Deutschland Euro Grass Breeding - Deutschland/Dänemark GmbH & Co. KG (EGB) Norddeutsche Pflanzenzucht (NPZ) - Deutschland DLF Trifolium Danish Plantbreeding (DLF) - Dänemark SW Seed Svalöf Weibull AB (SW Seed) - Schweden Graminor AS - Norwegen Bundessortenamt (BSA) - Deutschland Hartmann - IPZ 4a/b 2010
23 NIRS-Online Stand und Perspektive der Einführung im staatlichen Versuchswesen Bayerns Verbesserungsbedarf bei einer Fragestellung Kosten- und Qualitätsfragen im Versuchswesen Entwicklung eines Funktionsansatzes und modells NIRS-Diodenarray verfügbar Entwicklung einer Pilotmaschine Ab 1999 Maschine(n) bei FAL/DSV/NPZ Entwicklung der Pilotmaschine bis zur Praxistauglichkeit Bis 2006 DSV / NPZ Neutrale Prüfung in Praxisumgebung Ab 2008 an der LfL ( Osterseeon LSV TM-Bestimmung) Verbreiterung der realisierten Einsatzmöglichkeiten Ab 2008 an der LfL ( Beitrag zum Aufbau einer RP- Kalibrierung)
24 NIRS Online : Korr. Trockenschrank NIRS Wdh. 25,0 NIRS 23,0 21,0 19,0 17,0 15,0 13,0 11,0 9,0 7,0 5,0 NIRS-RKL NIRS_WV NIRS_WB Linear (Labor) 5,0 7,0 9,0 11,0 13,0 15,0 17,0 19,0 21,0 23,0 25,0 Trockenschrank
25 NIRS Online : Korr. Trockenschrank NIRS Wdh.
26 NIRS Online : im LSV Vergleich Abweichung TS_0 TS abs Abw. rel GM abs TM abs Abw TM abs TM rel ,5 7,5 105,0 0,5 2, ,8 3,75 102, , ,0 DELTA max 10,0-0,5-2, ,3-3,75 97, ,5-7,5 95,0 Vergleich im LSV
27 NIRS-Online Stand und Perspektive der Einführung im staatlichen Versuchswesen Bayerns Verbesserungsbedarf bei einer Fragestellung Kosten- und Qualitätsfragen im Versuchswesen Entwicklung eines Funktionsansatzes und modells NIRS-Diodenarray verfügbar Entwicklung einer Pilotmaschine Ab 1999 Maschine(n) bei FAL/DSV/NPZ Entwicklung der Pilotmaschine bis zur Praxistauglichkeit Bis 2006 DSV / NPZ Neutrale Prüfung in Praxisumgebung Ab 2008 an der LfL ( Osterseeon LSV TM-Bestimmung) Verbreiterung der realisierten Einsatzmöglichkeiten Ab 2008 an der LfL ( Beitrag zum Aufbau weiterer Kalibrierungen)
28 Gründe für NIRS-Messtechnik direkt auf dem Futterpflanzenvollernter Hartmann - IPZ 4a/b 2010
29 Gründe für NIRS-Messtechnik direkt auf dem Futterpflanzenvollernter Hartmann - IPZ 4a/b 2010
30 Gründe für NIRS-Messtechnik direkt auf dem Futterpflanzenvollernter Hartmann - IPZ 4a/b 2010
31 Gründe für NIRS-Messtechnik direkt auf dem Futterpflanzenvollernter Hartmann - IPZ 4a/b 2010
32 Gründe für NIRS-Messtechnik direkt auf dem Futterpflanzenvollernter Hartmann - IPZ 4a/b 2010
33 NIRS Online : Zusammenfassung A Osterseeon zeigt im Ortsvergleich der Projekteilnehmer den kleinsten Fehler bei der klassischen TS Bestimmung Trotz guter erster Korrelationen mit dieser 2008 musste Osterseeon noch besser in der Kalibration aufgenommen werden brachte Probleme mit dem Sensor (Ausfall) und mit Schwankungen, die evtl. mit Temperaturunterschieden erklärbar sind. Für RP ist eine Kalibration in der Entwicklung für Optimierung eines Einzelortes werden im Schnitt 3 Jahre angesetzt Dies ist ein guter Zwischenstand im Planungssoll, jedoch ist es für einen Methodenwechsel bei der TS-Bestimmung noch zu früh. für die Merkmale TS und RP scheint eine breite Einführung in einen mittleren Zeithorizont realistisch Seit 2009 auch ein Modul in Scharnhorst (BSA) im Einsatz
34 NIRS Online : Zusammenfassung B Für andere Merkmale wird die Erfassung anspruchsvoller bleiben im Rahmen der NOFUG sind in Arbeit: - Wasserlösliche Kohlenhydrate (Zucker) - Rohfaser (wie lange noch sinnvoll?) - NDF (neutral detergent fiber) und - EULOS (enzymunlösliche organische Substanz) Bei jedem Merkmal ist zu prüfen: Welche Trennschärfe ist pflanzenbaulich relevant?
35 NIRS Online : Zusammenfassung C Folgende Einsatz-Szenarien sind aus Sicht von IPZ 4b möglich: I. Einsatz von NIRS-Online und NIRS-Labor getrennt: - WP und LSV ( TS, RP) - weitere Parameter in ausgewählten Versuchen nach Fragestellung (Trocknungs-, Vermahlungs- und Logistikaufwand bleibt) II. Einsatz von NIRS-Online und NIRS-Labor kombiniert: - WP und LSV ( TS, RP) - LSV: weitere Parameter mit NIRS-Online zur Gruppierung der Versuchsglieder. - Nur bei der relevanten (guten) Gruppe nachfolgende Laboruntersuchung zur weiteren Differenzierung Im Versuchswesen wird für Grünlandbestände und Mischungen die Technik nicht einsetzbar sein.
36 Dank an: Dr. Ulf Feuerstein Dr. Christian Paul Dr. Peter Tillmann (EGB, P.-Koordinator NOFUG) (ehem. FAL; jetzt Berater NOFUG) (VDLUFA Kassel, Kalibration NOFUG) Johann Mayr (AVB L) Erich Straß Günter Henkelmann (AQU 4) (und Mitarbeiter) Martin Schmidt (AVB VB) (AVB 1 / Osterseeon)
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