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Precision-Farming: teilflächenspezifisch Düngen - so starten Sie

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am Freitag, 26.06.2020 - 06:20 (Jetzt kommentieren)

In unserer Serie erklären Experten aus dem Forschungsprojekt Diabek, wie der Einstieg in das Precision Farming ohne großen Aufwand und Kosten klappen kann. Im ersten Teil ging es um Bodenzonen und Teilflächen. Im zweiten Teil unseres Ratgebers erklären wir, wie man einfach in die teilflächenspezifische Düngung startet.

Der Arbeitsalltag von vielen Landwirten wird immer digitaler. Viele nutzen elektronische Schlagkarteien und möchten nächste Schritte gehen und in das Precision Farming einsteigen. Doch wo soll man anfangen? Was für Technik und Software benötigt man dafür?

Wie der Einstieg ohne großen Aufwand und hohe Investitionen klappen kann, erklären in mehreren Teilen unsere Experten aus dem Forschungsprojekt Diabek. Im ersten Teil ging es um die Frage: Warum teilflächenspezifisch wirtschaften? Der zweite Teil unseres Ratgebers erklärt die teilflächenspezifische Düngung, wie man startet und was man dazu benötigt.

Woher weiß ich, wieviel Stickstoff meine Pflanze benötigt?

Wie viel Stickstoff Pflanzen pro Teilgabe benötigen, ist vereinfacht von zwei Faktoren abhängig:

  • vom Standort und somit dem generellen Ertragspotential
  • von den aktuellen Wachstumsbedingungen

Während die Standortverhältnisse weitgehend gleichbleiben, verändern sich die Wachstumsbedingungen ständig. Ist auf dem Betrieb kein N-Sensor vorhanden, können Landwirte satellitenbasierten Applikationskarten kaufen.

Wie komme ich zu einer genauen Applikationskarte?

Ertragspotentialkarte-farmfacts

Aktuelle satellitenbasierte Applikationskarten können Landwirte auf Online-Portalen von unterschiedlichen Anbietern kaufen. Je nach Anbieter und Flächengröße entstehen Kosten für die Applikationskarten von 2 bis 5 Euro/ha. Landwirte können in das Portal ihre Feldgrenzen hochladen oder/und Applikationskarten schnell und einfach erstellen.

Der Nachteil: Es gibt keine unabhängige "Wertprüfung", wie es beispielsweise bei Sortenzulassungen der Fall ist, Mehrerträge durch Nutzung der Applikationskarten bescheinigt oder untereinander vergleichbar macht. Die Plausibilitätsprüfung der erworbenen Karten liegt also beim Betriebsleiter!

Genügen Satellitendaten, um eine Applikationskarte zu erstellen?

Nein, zur Erstellung einer präzisen Applikationskarte reicht es nicht aus, die N-Düngemenge allein aus einer satellitenbasierten Applikationskarte abzuleiten. Landwirte sollten die Applikationskarten immer mit ihrem Wissen über die Standortunterschiede prüfen, beispielsweise ob die Karten plausibel sind.

Entscheidend ist die zu erwartende Mineralisation der Böden. Während beispielsweise die N-Nachlieferung bei Sandlinsen die berechnete N-Düngemenge kaum verändert, muss sie bei Schwarzerden vom Landwirt berücksichtigt werden, um hier eine Überdüngung zu vermeiden. Die erworbene Applikationskarte sollten daher vor der Verwendung mithilfe der selbst erstellen Potenzialkarten abgeglichen werden. Praktiker können somit die vorgeschlagene Verteilung der N-Menge anhand des zugrunde liegenden Ertragspotenzials überprüfen.

Beispiel: Bodenverdichtungen am Feldrand aufgrund einer Rübenmiete aus dem letzten Jahr können die Berechnungsmodellen der Online-Plattformen nicht berücksichtigen. Hier kann der Landwirt den schlechten Feldaufgang besser beurteilen und die N-Gabe der Applikationskarte entsprechend anpassen.

Wie kann ich Applikationskarten überprüfen und anpassen?

Die Schwierigkeit mit dem Ertragspotenzial: Man kann es nicht einfach direkt im Feld messen. Es lässt sich nur aus dem Vergleich mit leicht messbaren Faktoren ableitet. Grundsätzlich sollten Landwirte versuchen, möglichst verschiedene Datenquellen für die Bestimmung des Ertragspotenzials zu nutzen. Mithilfe von GIS-Programmen (Geografische Informationssysteme = Software zur Bearbeitung räumlicher Daten) ist es möglich, verschiedenen Karten grafisch übereinander zu legen. So wie beispielsweise im privaten Bereich in einem Online-Routenplaner das Luftbild und eine Straßenkarte übereinander liegen.

Wie erstelle ich unterschiedliche Bewirtschaftungszonen?

Grafik-Potenzialkarte-Diabek

Je mehr Datenquellen dafür zur Verfügung stehen, desto genauer lässt sich der Schlag in Zonen einteilen. Welche Daten sich dazu am besten eignen, darüber gibt es auch aus der Forschung bisher keine einheitliche Empfehlung. Wie Äcker in Zonen eingeteilt werden sollten, ist vielmehr von der Region mit ihren unterschiedlichen Böden und den angebauten Früchten oder schlicht von der Datenverfügbarkeit abhängig.

Stellt man sich die Daten für die Plausibilitätsprüfung zusammen, so ist der Schritt zur Erstellung einer Potenzialkarte nicht mehr groß. Anhand des abgeleiteten Ertragspotenzials kann man das Feld in kleinere Teilflächen mit ähnlichem Ertragspotenzial einteilen und nach Nieder-, Mittel- und Hochertragszonen klassifizieren.

Wie kann ich Potenzialkarten einfach erstellen?

Für den Einstieg in das teilflächenspezifische Bewirtschaften eignet sich beispielsweise eine Kombination aus Luftbildern mehrerer Jahre und ein digitales Geländemodell in den Händen des Landwirtes. Solche Daten sind kostenlos im Netz verfügbar.

Tabelle: möglichen Datenquellen für die Erstellung einer Potenzialkarte

 
Datenquelle Kosten Erwarteter Nutzen für die Erstellung der Potenzialkarte Nutzungs-dauer Räumliche Auflösung Bezugsquelle
Bodenbeprobung (Bodenart, Nährstoffversorgung, ...) o ++ + + Eigenständig/Dienstleister
Bodenschätzung ++ + ++ o Teilweise kostenfrei verfügbar über Antragsprogramme
Bodenleitfähigkeitsmessung o + ++ ++ Dienstleister
Topografie + + ++ + Teilweise kostenfrei verfügbar über Geoportale der Länder
Historische Ertragskarten o ++ ++ ++ Ertragskarten mehrerer Jahre von Ertragskartierungssystem des Mähdreschers/Häckslers
Potenzialkarten auf Basis historischer Satellitenaufnahmen und weiterer Daten (z. B. Temperaturdaten) + ++ ++ + Kostenpflichtig über Plattformen diverser Anbieter von Ackerschlagkarteien verfügbar
Applikationskarte auf Basis  einer aktuellen Satellitenaufnahme + + o + Kostenpflichtig über Plattformen diverser Anbieter von Ackerschlagkarteien verfügbar
historische Luftbilder des Feldes ++ + ++ + Kostenfrei z. B. über Google Earth
Erfahrung des Landwirts ++ ++ ++ o Kostenfrei

o = schlecht, + = gut, ++ = sehr gut

Quelle: Diabek

Wie genau müssen Teilflächen und Potenzialkarten sein?

Applikationskarten sind die Grundlage der teilflächenspezifischen Stickstoff-Düngung. Die Qualität der Eingangsdaten, deren Filterung und Verrechnung wirken sich stark auf die wirtschaftlichen Vorteile aus. Werden Standort- und Wachstumsunterschiede der Teilflächen ungenau abgebildet, bleiben die erwarteten positiven Effekte der teilflächenspezifischen Bewirtschaftung womöglich aus. Und mehr sogar: Ungenaue Applikationskarten erhöhen das Risiko von Mindererträgen.

Welche Software benötige ich?

Mithilfe des kostenfreien GIS-Programms "QGIS" (https://www.qgis.org/de/site/) können Landwirte einfach Potenzialkarten erstellen. Sind weitere Daten vorhanden, können diese zusätzlich verwendet werden, um die Einteilung der Teilflächen weiter zu verfeinern. Der Aufwand lohnt sich: Landwirte können die Potenzialkarten für mehrere Anbauperioden nutzen.

Zum Forschungsprojekt: Was ist Diabek?

Diabek-Digitalisierung-Logo

Diabek ist eines von 14 digitalen Experimentierfeldern, welches über die kommenden drei Jahre vom Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL) gefördert wird. Das an der Hochschule Weihenstephan-Triesdorf am Campus Triesdrof bearbeitete Projekt hat das Ziel, in Zusammenarbeit mit Betrieben, Unternehmen und anderen Bildungseinrichtungen die Digitalisierung in der Landwirtschaft voranzutreiben.

Weitere Informationen zum Projekt Diabek finden Sie auf https://diabek.hswt.de

Autoren: Rolf Wilmes, Bernhard Bauer, Kevin Braun, Peter Breunig, Andreas Fleischmann, Tobias Meyer, Patrick Noack

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