On Farm Research* Mythos Precision Farming. Was bleibt für die Praxis? Ein Gemeinscha,sprojekt von

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1 On Farm Research* Mythos Precision Farming Was bleibt für die Praxis? Ein Gemeinscha,sprojekt von

2 On Farm Research* On Farm Research* Das Projekt / Der Projektbetrieb Ergebnisse Getreide und Winterraps Technik - ohne geht gar nicht... Ein Gemeinscha,sprojekt von Wirtschaftlichkeit der Verfahren Fazit und Ausblick Ein Gemeinscha,sprojekt von

3 Zielstellung Erarbeitung von Entscheidungshilfen für eine zukunftsträchtige Entwicklung im Marktfruchtbau Schleswig-Holsteins Erprobung von intelligenter Technik zur Optimierung des Betriebsmitteleinsatzes, zur Optimierung der Kosten der Arbeitserledigung und zur Verbesserung der Produktionsverfahren ( Ertragsoptimierung, Umweltwirkung, Qualitätssicherung ) im Marktfruchtbetrieb Erprobung und Umsetzung teilflächenspezifischer Bewirtschaftungsverfahren auf den Gebieten: Bodenbearbeitung (Pflugsaat, Mulchsaat, Direktsaat) Aussaat Düngung (Betriebsüblich, N-Sensor, Einmaldüngung) Pflanzenschutz

4 Zielstellung Bewertung anhand von Ertrags- und Qualitätsmerkmalen Betriebswirtschaftliche Bewertung der Produktionsverfahren und Umsetzung im Betrieb als Beispiel leistungsfähigen Marktfruchtbaus in SH Betrieb sollte in typischem Marktfruchtbaugebiet liegen (Östl. Hügelland), mit ausgepägter Bodenheterogenität Betriebsgrösse: ha nutzbare Erprobungs-/Versuchsfläche: 200 bis 300 ha Projektlaufzeit: 10 Jahre

5 Landwirtscha, 961 ha 20 ha Grünland Stromturbine ca kwh pro Jahr Forstwirscha, Holzwirtscha, Schni=grün 322 ha Gebäudevermietung Gebäudeunterhaltung 70 Gebäude Festscheune Gut Helmstorf Gut Wetterade Lütjenburger Hof Nienthal On Farm Research 300 ha Lohnarbeiten Knickpflege Ø MR - Mitglied Teichwirtscha, Verpachtet!

6 Betriebsspiegel Gut Helmstorf Eigentümer: Magnus v. Buchwaldt Verwalter: Carsten Kock (seit 1990) Vergleichswert: 828 / ha Jahresniederschlag: 757 mm ( 10 jährig ) Jahrestemperatur: 9,1 C (in 2 m Höhe gemessen) Höhenlage: 10 m bis 75 m ( Ein Teil mit Nordhanglage ) Schlaggröße: 17 ha Bodenart: überwiegend sandiger Lehm, teils schwerer Lehm Bodengüte: Ackerzahlen von 20 bis 55 BP, ø 52 Sonstige Probleme: Wildbesatz, Wasser, Steine, Ackerfuchsschwanz, Schierling

7 Flächen Eigentum: 1193,00 ha Ackerland: 961,00 ha Zupacht: 151,00 ha Forst: 322,00 ha Verpachtet: 17,00 ha Grünland 20,00 ha Hof u. Garten: Unland, Wasser, Knick: 27,00 ha 31,00 ha Summe: 1361,00 ha 1361,00 ha Betriebsspiegel Carsten Kock von Buchwaldtsche Gutsverwaltung Helmstorf

8 Erträge der letzten 5 Jahre Gerste 104,4 99,1 95,5 0,0 107,3 Weizen 94,8 101,5 88,7 65,7 96,1 Raps 45,4 50,7 42,3 15,6 42,9 Betriebsspiegel Carsten Kock von Buchwaldtsche Gutsverwaltung Helmstorf

9 Das Projektteam C. Kock Betriebsleiter Gutsverwaltung Helmstorf Mitarbeiter der Gutsverwaltung Helmstorf Dr. U. Obenauf Projektleitung, Getreide I. Borchardt Winterraps, Wirtschaftlichkeit der Verfahren C. Lubkowitz Technik, Versuchsdurchführung und betreuung, Datenmanagement Prof. Y. Reckleben Invest Landtechnik Finanzielle Förderung: LK SH, Stiftung Schleswig-Holsteinische Landschaft, Landwirtschaftliche Rentenbank FF a.main Weitere Unterstützung durch Betriebsberatung, MR, Landtechnik, Landhandel Projekt On Farm Research

10 Projekt On Farm Research Projektlaufzeit: 10 Jahre Versuchsfläche: 300 ha Teilflächenspezifische Grunddüngung Teilflächenspezifische Aussaat Teilflächenspezifische N-Düngung (Teilflächenspezifische) Bodenbearbeitung (Teilflächenspezifischer Pflanzenschutz) Erprobung in RAW, WW und WG In allen Fruchtfolgen: - RAW nach WW und WG - WG nach WW - WW nach RAW und WW

11 320 ha Scannen EM 38 4,- /ha GV 1.200,- 320 ha Bodenproben (mit Schlämmanalyse im 1 ha Raster) LK ,- 1 Trimble RTK Station ,- 1 Vorrüstung Fendt 924 Auto guide ready 3.750,- 1 Trimble Autopilot incl. AgGPS Field Manager Display ,- 1 Vorrüstung Fendt 930 Auto guide ready 3.750, Trimble Lenkhilfe auf Challenger 75 E incl. AgGPS EZ Guide 500 Display Trimble Autopilot auf John Deere Raupe Incl. AgGPS FMX-Display Agronomische Terminals Agri con für Väderstad, Bredal u. N-Sensor 7.000, , ,- 1 Fieldrover/Sitemate 1.100,- 1 Aktiver N Sensor incl. PF-Box STSHL* ,- 1 Umrüstung Bredal K ,- 1 1 Quantimeter + Ertragskatierung Quantimeter + Ertragskatierung = Serie Investitionen inkl ,- 2 Laserpiloten an den Schneidwerken ,- Gesamtinvestition: ,- *S$%ung Schleswig- Holsteinische Landscha% FB Landtechnik/Lubkowitz

12 Achterweide 2008 EM 38 Pflanzenbau/Of

13 FB Landtechnik/Lubkowitz

14 Pflanzenbau/Of

15

16 *Anteilige finanzielle Förderung: Landw. Rentenbank FFaM, Stiftung Schleswig- Holsteinische Landschaft

17 Teilflächenspezifische Kali-, Magnesium und Phosphordüngung Teilflächenspezifische Kalkung - Nutzung vorhandener EM 38 Karten - Nutzung vorhandener Nährstoffkartierung - Nutzung (digitalisierte) Reichsbodenschätzung Pflanzenbau/Of

18 Basis: 3 ha Bodenprobenraster Krutschenkamp 2007 Pflanzenbau/Of

19 Bodenproben 1ha - Raster Pflanzenbau/Of

20 Koppelschlag - Bodenprobenraster Pflanzenbau/Of

21 ph-wert Basis: 1 ha Bodenprobenraster Dwerjahren 2009 Pflanzenbau/Of

22 Kaliversorgung Basis: 1 ha Bodenprobenraster Dwerjahren 2009 Pflanzenbau/Of

23 Phosphorversorgung Basis: 1 ha Bodenprobenraster Dwerjahren 2009 Pflanzenbau/Of

24 Pflanzenbau/Of

25 Bodenartbestimmung für den Koppelschlag (1 ha Raster) nach Fingerprobe nach Schlämmanalyse (Ton + Feinschluff) Pflanzenbau/Of

26 K 2 O - Bodenartabhängige Einstufung der Teilflächen in die Gehaltsklassen Koppelschlag (1 ha Raster) nach Fingerprobe einheitlich sl nach Schlämmanalyse (T + FSF) vorwiegend l S, anteilig ls und sl/ul B 17% C 83% D 46% C 54% Pflanzenbau/Of

27 Pflanzenbau/Bo

28 Teilflächenspezifische Grunddüngung / / RAW-WW-WW Grunddüngerkosten in Abhängigkeit von der Bodenartbestimmung für die gesamte Schlagfläche Koppelschlag [20 ha] - Bodenprobe 2008 Bodenartbestimmung kg P2O5 gesamt Gesamtnährstoffmengen * und Nährstoff- bzw. Grunddüngerkosten in kg K2O gesamt Σ kg K2O gesamt kg MgO gesamt Σ kg MgO gesamt kg CaO gesamt Σ kg CaO gesamt Σ P2O5 gesamt Σ Grunddünger Fingerprobe Ton % Ton % + Feinschluff % Triplesuperphosphat (46% P2O5 ): 34,83 /dt ** Kornkali (40% K2O; 6% P2O%): 26,66 /dt ** / Kornkali ohne P- Anteil: 21,36 /dt Profi Kombi (42% CaO; 5% MgO) / Fingerprobe: 32 /t (Ergänzung von CaO und MgO über Kalk; CaO teilflächenspezifisch) *** Scharzfelder (19% MgO; 27% CaO) / Ton (+ Feinschluff) : 29 /t (Ergänzung von MgO; MgO teilflächenspezifisch; geringe Reakdvität) *** * Berechnung MR Wagrien ** Preisermi3lung LK S- H, Preismi3el Juli 2009 August 2011 *** Preise HaGe Kiel, März 2012 Differenz 1631 incl. MwSt Pflanzenbau/Bo

29 Koppelschlag - Kosten der Bodenuntersuchung Stand: Probenanzahl 1 ha Raster: Kosten pro Probe / Probe * Leistungspaket (ab 100 ha) : 20 + Flächenaufnahme/Beratung ü + Vermessung der Beprobungsfläche + Rastergenerierung ü + Probenahme (0-30cm, Kreisbeprobung) ü + Bodenuntersuchung - Bodenart/Fingerprobe, ph-wert, P, K, Mg ü + Düngeempfehlung incl. Kartenmaterial und Shape-Dateien ü Schlämmanalyse - 5 Korngrößenfraktionen [3 Fraktionen = 35 /Probe] : 60,0 Preis Σ /Probe: 80,0 3. Gesamtkosten Schlag Σ Kosten netto [ ] 1680 davon Schlämmanalysekosten [ ] 1260 davon Flächenaufnahme - Düngeempfehlung, ph, K, P, Mg [ ] 420 Σ Kosten incl. 19% MwSt [ ] 1999 davon Schlämmanalysekosten [ ] 1499 davon Flächenaufnahme - Düngempfehlung, ph, P, K, Mg [ ] 500 * MR Wagrien / Labor Janßen - agrolab 2012 Pflanzenbau/Bo

30 Teilflächenspezifische Phosphor- und Kalidüngung Pflanzenbau/Of

31 Grunddüngung Elektronik Bredal/LH Aufträge GIS Shape Transfer Rechner/USB-Stick Rückschreiben ja, aber... Genauigkeit Meter Status Serie läuft stabil, kein Rückschreiben (Ist-Werte) FB Landtechnik/Lubkowitz

32 300 Rückschreiben Bredal 14 [kg/ha] [km/h] Vorgabe Rück Geschwindigkeit FB Landtechnik/Lubkowitz

33 Teilflächenspezifische Kalidüngung Streukarte nach Vorgabe 1 ha Raster Achterweide Vorgabe Kali Herbst 2011 FB Landtechnik/Lubkowitz

34 Teilflächenspezifische Kalidüngung Streukarte nach Vorgabe 1 ha Raster Achterweide IST Kali Herbst 2011 mit 10s Verzögerung (ohne Überlappung, berechnet) FB Landtechnik/Lubkowitz

35 Fazit eine teilflächenspezifische Düngungsempfehlung ohne sichere Bestimmung der Bodenart führt zu falscher Düngung mit der Fingerprobe kann die Bodenart nicht immer sicher bestimmt werden falsche Empfehlung generiert unnötige Kosten oder unzureichende Nährstoffversorgung eingesparte Düngemittelkosten oder bessere Nährstoffversorgung refinanziert ggf. Investitionen in Schlämmanalysen Versorgung Teilflächen und Düngeschema bestimmen die Düngemittelkosten Streutechnik: vollständige Zielmengenausdosierung und Verzögerung minimieren Pflanzenbau/Bo

36 (Teilflächenspezifische?) Bodenbearbeitung Pflanzenbau/Of

37 Hansberg 2008 EM 38 Pflanzenbau/Of

38 Reliefkarte teilflächenspezifische Bodenbearbeitung? Pflanzenbau/Of

39 Elektronik? Aufträge? Transfer? Rückschreiben? Genauigkeit? Status Prototyp Tiefenkarte nach Relief, Bodenart, Stroh/Ertrag,...? Bodenbearbeitung FB Landtechnik/Lubkowitz

40 Teilflächenspezifische Aussaat Pflanzenbau/Of

41 Pflanzenbau/Of

42 Pflanzenbau/Of

43 Anpassung teilflächenspezifische Saatmenge nach Rückschreiben Drillmaschine Dwerjahren ab Aussaat 2011 Pflanzenbau/Of

44 Pflanzenbau/Of

45 Pflanzenbau/Of

46 Aussaat Elektronik Väderstad Aufträge GIS Shape Transfer Rechner/USB-Stick Rückschreiben ja mit eigener Software Genauigkeit Meter (2 cm Lenksystem) Status Serie läuft stabil, (Rückschreiben) FB Landtechnik/Lubkowitz

47 250 [kg/ha] 12 [km/h] Vorgabe Rück Geschwindigkeit Rückschreiben Rapid FB Landtechnik/Lubkowitz

48 Sitemate Eigene Software Schaltbox Hubwerksensor Sitemate: - steuert die Saatmenge nach GPS- Position Eigene Software: - fängt die Anweisung von Sitemate ab - Wert >Schwellenwert = Schaltsignal auf Schnittstelle - Andere Werte = kein Schaltsignal auf Schnittstelle Schaltbox Leitet die Anweisungen vom PC an Väderstad weiter Schaltet je nach Signal den Hubwerkssensor an/aus Hubwerksensor Der echte Hubwerkssensor und die Schaltbox werden in Reihe geschaltet. Der Schneckenkornstreuer streut nur dann, wenn beide Schalter geschlossen sind. Schneckenkornstreuer FB Landtechnik/Lubkowitz

49 Fazit teilflächenspezifische Aussaat homogenisiert die Bestände Kombination mit Schneckenkornausbringung erfolgreich Aufgangszahlen / Pflanzendichten mit gewählter Saatmengenstaffelung in Abhängigkeit von der Bodengüte gleich ( %) Anpassung der Grundaussaatmenge (in Abh. von Standort, Saattermin, Vorfrucht, Sorte) auf schweren Teilflächen nach oben (100 / / %) erhöht die Saatgutkosten Moorsenken: Reduktion auf 80 % der Grundaussaatmenge Erfolg: Ertragsfähigkeit und Ertragssicherheit erhöhen Lehmkuppen: mit Bestand Humusgehalt erhöhen, Bodenstruktur verbessern, Nährstoffentzug sichern Pflanzenbau/Of

50 Teilflächenspezifische N-Düngung Bonituren

51 Hansberg 2008 Düngungsvarianten Einmaldüngung Düngung N-Sensor Düngung betriebsüblich WW nach WW Pflanzenbau/Of

52 N-Düngung Kortenkamp WW nach WW Betriebsüblich Einmaldüngung N-Sensor 73 kg N/ha 35 kg N/ha Pflanzenbau/Of

53 Pflanzenbau/Of

54 konstant Vorgabe Rückschrieb Sensor AGT 24m 60 Vorgabe Rückschrieb s - 7 s (3s Mittellung) m (10km/h) AGT 36m Streuer FB Landtechnik/Lubkowitz

55 Vorgabe N-Tester: 90 kg N/ha Regelbereich: kg N/ha Streuer FB Landtechnik/Lubkowitz

56 Vorgabe N-Tester: 90 kg N/ha Regelbereich: kg N/ha Streuer FB Landtechnik/Lubkowitz

57 N-Empfehlung WW nach WW Dwerjahren Vorgabe N-Tester: 90 kg N/ha Regelbereich: kg N/ha FB Landtechnik/Lubkowitz

58 N-Rückschreiben WW nach WW Dwerjahren Vorgabe N-Tester: 90 kg N/ha Regelbereich: kg N/ha FB Landtechnik/Lubkowitz

59 Differenz Empfehlung - Rückschreiben WW nach WW Dwerjahren Vorgabe N-Tester: 90 kg N/ha Regelbereich: kg N/ha FB Landtechnik/Lubkowitz

60 N-Monitoring WW nach WW Hansberg 2008 Betriebsüblich Pflanzenbau/Of

61 N-Monitoring WW nach WW Hansberg 2008 N-Sensor Pflanzenbau/Of

62 N-Monitoring WW nach WW Hansberg 2008 Einmaldüngung Pflanzenbau/Of

63 Betriebsüblich Pflanzenbau/Of

64 Einmaldüngung Pflanzenbau/Of

65 Pflanzenbau/Of

66 N-Monitoring WG nach WW Hohenkamp 2010 Betriebsüblich Pflanzenbau/Of

67 N-Monitoring WG nach WW Hohenkamp 2010 N-Sensor Pflanzenbau/Of

68 N-Monitoring WG nach WW Hohenkamp 2010 Einmaldüngung Pflanzenbau/Of

69 Pflanzenbau/Of

70 Pflanzenbau/Of

71 Ernte / Ertragskartierung Elektronik Claas Aufträge Agronet Transfer Speicherkarte Rückschreiben ja Genauigkeit 30 cm Status Serie läuft stabil, muß gut kalibriert werden, 1. Bodenbearbeitung FB Landtechnik/Lubkowitz

72 Ertragskarte WW nach WW Dwerjahren 2009 Sensordüngung Einmaldüngung Betriebsüblich Pflanzenbau/Of

73 N-Gesamt N-Bilanz Pflanzenbau/Of

74 Aktiver Yara-N-Sensor im Raps verfügt für die Messung über eine eigene Lichtquelle tageslichtunabhängig 24 Std./Tag einsetzbar Düngung nach relativer oder absoluter Kalibrierung möglich Relative Kalibrierung Kalibrierung zu jeder Gabe durch den Anwender Kalibrierfahrt auf Meßstrecke mit durchschnittlicher Biomasse Höhe der N-Menge bei durchschnittlicher Biomasse entscheidet Landwirt Absolute Kalibrierung kalibrierungsfrei Höhe der N-Menge berechnet das System Pflanzenbau/Bo

75 I----- mind. 80 % des Bestandes oberhalb des Biomasseschwellenwertes I Quelle: verändert nach YARA Biomasse Pflanzenbau/Bo

76 Sensor und Transit-Stickstoff bei Raps Pflanzenbau/Bo

77 Pflanzenbau/Bo

78 Winterraps Ergebnisse der Düngungsschläge Ertrag Öl * % i. TS N-Düngung kg N/ha N-Bilanz ** kg N/ha Ernte Fläche Variante dt/ha * 2008 Reuterkoppel BÜ 43,1 46, ED 47,0 45, SEN *** 45,2 45, Kortenkamp BÜ 53,5 45, ED 55,7 46, SEN *** 54,2 46, Zimmerkamp BÜ 53,2 46, ED 53,8 46, SEN 55,1 46, Dwerjahren BÜ 51,2 41, ED 47,6 42, SEN 46,6 42, Pflanzenbau/Bo

79 Was kostet das Ganze? Bewertung der Wirtschaftlichkeit Pflanzenbau/Bo

80 Wirtscha,lichkeitsberechnung - Allgemein je Einzelschlag, Variante und Erntejahr VARIANTE Leistungen gewogener Kornertrag * durchschnittlicher Basis-Preis für die Kultur im Mittel der Erntejahre + Qualitätszuschlag bzw. Qualitätsabschlag - Direktkosten Saatgut, Düngemittel, Pflanzenschutzmittel, Hagelversicherung, Zinsansatz Umlaufvermögen = Direktkostenfreie Leistung - Arbeitserledigungkosten * Maschinen- und Personalkosten für Bodenbearbeitung, Aussaat, Pflanzenschutz, Düngung, Ernte; Management; Zinsansatz Maschinenvermögen; Zinsansatz VKG = Direkt- und Arbeitserledigungkostenfreie Leistung * * Arbeitserledigungskosten sind anteilig (BB bis Mähdrusch) und verfahrensspezifisch Pflanzenbau/Bo

81 Schlag: Dwerjahren (35 ha) Stand: Erntejahr: 2010 Frucht: RAW Sorte: Visby Vorfrucht: WW Versuch: DG Betriebsüblich Einm aldüngung N-Sensor Kornertrag (dt/ha) 51,2 47,6 46,6 Rohprotein (%) / Öl (%) 40,0 41,5 42,0 42,2 Preis ( /dt) E'08-10 ** 32,37 33,10 33,34 33,44 Summe Leistungen ( /ha) Saatgut Pflanzenschutz Herbizide (ohne Butisan-Randbehandlung) Fungizide Wachstumsregler (komplett incl. Folicur, Caramba) Molluskizide Rodentizide Insektizide Düngung Stickstoff (incl. N-haltiger Mehrnährstoffdünger) Grunddünger Spurennährstoffe (incl. Bittersalz) Hagelversicherung Zinsansatz Umlaufvermögen (5%) Summe Direktkosten ( /ha) Direktkostenfreie Leistung ( /ha) Bodenbearbeitung Aussaat Düngung Pflanzenschutz Mähdrusch Management Zinsansatz Maschinenvermögen (5%) Zinsansatz Variable Kosten (5%) Summe Arbeitserledigungskosten * ( /ha) Direkt- und Arbeitserledigungskostenfreie Leistung abs. * ( / Direkt- und Arbeitserledigungskostenfreie Leistung rel. * * Arbeitserledigungskosten sind anteilig (BB bis Mähdrusch) und verfahrensspezifisch ** Durchschnittspreise : Raps (40% Öl) 32,37 /dt; Gerste 12,88 /dt; B-Weizen (12% RP) 15,84 /dt Pflanzenbau/Bo

82 Pflanzenbau/Bo

83 Pflanzenbau/Bo

84 Pflanzenbau/Bo

85 Pflanzenbau/Bo

86 Pflanzenbau/Bo

87 Fazit Teilflächenspezifischer Ackerbau kostet Geld Control Traffic / Parallelfahren inzwischen stabil Lenkautomatik Bodenbearbeitung Aussaat Stationäres RTK Signal nicht immer verfügbar Ausweg: RTK Netzwerk Lohnunternehmer Übertragung des Korrektursignals per Mobilfunk Kosten: Netz p.a. Datenkarte 20.- p.m. Teilflächenspezifische Grunddüngung erfolgreich (?) Intelligente Zonierung für Probenahme und Ausbringung (?) Teilflächenspezifische Aussaat erfolgreich (?) Weitere Anpassung an Ertragsergebnis und Bodenteilstücke Einbindung teilflächenspezifische Bodenbearbeitung (Mulchsaat)? Pflanzenbau/Of

88 Fazit Teilflächenspezifische N-Düngung kostet Geld Zusätzlicher Erhebungs- und Managementaufwand erheblich Teilfächenspezifische N-Düngung (vs. Betriebsüblich und Einmaldüngung) unter unseren Anbaubedingungen: Bisher ohne überzeugenden Ertrags- und Qualitätsvorteil Verfahrensverbesserung teilflächenspezifische N-Düngung Map Overlay Prinzip Getreide Berücksichtigung Herbst-N-Aufnahme W.Raps Statistische Bewertung der Ergebnisse: - Schläge/Varianten als Wiederholung im Einzeljahr - Schläge/Varianten als Wiederholung über die Jahre - georeferenzierte Statistik für Kleinteilstücke (Handernte Quadratmeter) - georeferenzierte Statistik für Ertragskartierung Pflanzenbau/Of

89 Ertragspotenzialkarte Hansberg - EM 38 - Erträge 2006 bis 2011 Pflanzenbau/Of

90 Schlepper - Hydraulik - Zapfwelle - Geschwindigkeit Schlepper Lenksystem Schlepper - Einstellungen - Anzeigen Düngerstreuer Vorgabenkarte Düngerstreuer - Ein/Aus - Teilbreiten Düngerstreuer Dosierung FB Landtechnik/Lubkowitz

91 Internetauftritt On Farm Research Internet LK Pflanzenbau/Of

92 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit Pflanzenbau/Of