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LUFA Rostock der LMS – Landwirtschaftliche Untersuchungs- und Forschungsanstalt Weg zu profitablem Precision Farming von Getreide Wie groß ist die Variation.

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Präsentation zum Thema: "LUFA Rostock der LMS – Landwirtschaftliche Untersuchungs- und Forschungsanstalt Weg zu profitablem Precision Farming von Getreide Wie groß ist die Variation."—  Präsentation transkript:

1 LUFA Rostock der LMS – Landwirtschaftliche Untersuchungs- und Forschungsanstalt Weg zu profitablem Precision Farming von Getreide Wie groß ist die Variation innerhalb des Schlages? Erkennen der Ursachen der Variabilität Identifikation von Management-Zonen Management Eingriffe Ist im Betrieb Precision Farming ökonomisch tragfähig?

2 LUFA Rostock der LMS – Landwirtschaftliche Untersuchungs- und Forschungsanstalt Weg zu profitablem Precision Farming von Getreide groß oder unbekannt Wie groß ist die Variation innerhalb des Schlages? klein oder gering

3 LUFA Rostock der LMS – Landwirtschaftliche Untersuchungs- und Forschungsanstalt Entscheidung für gleichförmige Verteilung, Fortsetzung des konventionellen Managements Ende Weg zu profitablem Precision Farming von Getreide

4 LUFA Rostock der LMS – Landwirtschaftliche Untersuchungs- und Forschungsanstalt Erste Abschätzung Feststellung der Unterschiede beim –Begehen/Befahren –Spritzen/Düngen –Ernten Identifikation von Krankheiten und Schädlingen Identifikation von Bereichen mit Staunässe oder Trockenheit Spatendiagnose des Bodens auf guten/schlechten Bereichen –Textur/Struktur –Wurzeltiefgang –Verdichtungen Bestimmung der Genauigkeit des Maschineneinsatzes –Saat –Düngung –Spritzung Verfeinerte Abschätzung Nutzung von Luftbildern oder Elektromagnetischer Induktion zur Identifikation von unterschiedlichem Pflanzenwachstum und von Bodenunterschieden Elektromagnetischer Induktion Erfassung des Ertragseffektes in allen definierten Bereichen vor der Ernte (Ertragsstruktur) Nutzung aller vorstehenden Informationen zur Abschätzung der Ertragsvariation in den betroffenen Bereichen Große oder unbekannte Variabilität innerhalb des Schlages Welcher Prozentsatz der Fläche hat das Potential für Verbesserungen? Wie groß ist der erwartete Ertragszuwachs, wenn Precision Farming angewendet wird? Weg zu profitablem Precision Farming von Getreide

5 LUFA Rostock der LMS – Landwirtschaftliche Untersuchungs- und Forschungsanstalt notwendige Ertragssteigerung, dt/ha Weizen, 10 /dt, um die Investition zu rechtfertigen Investitionen% der Fläche reagieren mit Ertragssteigerung Anbaufläche 500 ha1000 ha2000 ha4000 ha % 10% 20% 30% % 10% 20% 30% Beispiel: um die Investition von 8000 auf einer Anbaufläche von 1000 ha durch Ertragssteigerung auf 10% der Fläche abzusichern muss der Mehrertrag auf diesem Flächenanteil mindestens 8 dt betragen neinja Kann Prec Agric für den Betrieb wirtschaftlich sein ? Ist im Betrieb Precision Farming bei Weizen ökonomisch tragfähig? Weg zu profitablem Precision Farming von Getreide

6 LUFA Rostock der LMS – Landwirtschaftliche Untersuchungs- und Forschungsanstalt Ertragskarten demonstrieren den Effekt der Variabilität, sie erklären sie nicht. Sie können verwendet werden, die Effekte bekannter Probleme oder Eigenschaften zu erfassen: Bodentyp (Textur, Tiefe) Bodenbedingungen (z.B. Staunässe, Verdichtung) Schädlinge, Unkraut, Krankheiten Nährstoffmangel Kalibrierung von Maschinen (z.B. Aussetzer bei Saat, Spritzung) Bodenkartierung Nutzung von Elektromagnetischer Induktion, um Zonen mit Variation von Bodeneigenschaften abzugrenzen Nutzung der üblichen Bodenuntersuchung, um Bodeneigenschaften jeder Zone zu messen Luftbilder können helfen, die möglichen Gründe der der Variation innerhalb eines Schlages zu erfassen (abhängig davon, wann die Bilder aufgenommen wurden. Sie können verwendet werden, Felduntersuchungen zu fokussieren Bodenfarbe kann in Beziehung zu Bodeneigenschaften gesetzt werden –Bodentyp (Textur, Tiefe) –Drainage (natürlich, melioriert) Muster innerhalb des Bestandes (Bestandsdichte, Entwicklung, Deckungsgrad, Alterung, Lager) Unkrautflecken, die stabile Muster über Jahre haben Historische Aussagen (alte Feldgrenzen, frühere Landnutzung) Erkennen der Ursachen der Variabilität => Identifikation von Management-Zonen Weg zu profitablem Precision Farming von Getreide

7 LUFA Rostock der LMS – Landwirtschaftliche Untersuchungs- und Forschungsanstalt Identifikation von Zonen Ein objektiver Ansatz zur Identifikation einer praktikablen Anzahl von Management- Zonen ist die Verwendung des Ertrages aus dem Vorjahr in Verbindung mit Karten der Elektromagnetischen Induktion. Dies kann durch computergestützte statistische Analyse geschehen. Ein gröberer Ansatz ist der visuelle Vergleich von Ertrags- und Elektromagnetischer Induktionskarten. Identifikation von den Ertrag begrenzenden Faktoren Visueller Vergleich der Zonen mit dem nackten Auge Nutzung von Feld- und Bodenkarten, Festhalten jeder Beobachtung im Feld Priorisierung von Handlungen Identifikation von Management-Zonen => Management-Eingriffe Weg zu profitablem Precision Farming von Getreide

8 LUFA Rostock der LMS – Landwirtschaftliche Untersuchungs- und Forschungsanstalt Infrastrukturelle, einmalige Aufgaben –Staunässe => Verbesserung der Drainage, Kaninchenfraß => Umzäunung) Engräumige Limitierungen –Unkraut => gezielter Herbizideinsatz, Bodenverdichtung => Lockerung Maschinen-Einsatz –Schlechte Verteilung von Sprays und Dünger => Kalibrierung Menschliche Faktoren –Aussetzer der Drillmaschine, schlechte Düngerverteilung => Training Management-Eingriffe => Nährstoff - Management

9 LUFA Rostock der LMS – Landwirtschaftliche Untersuchungs- und Forschungsanstalt => Stickstoff Nährstoff-Management Phosphor und Kalium 1. Beobachtung des P- und K-Status des Bodens anhand von Bodenuntersuchungen im Abstand von 3-4 Jahren 2. Berechnung der jährlichen Abfuhr anhand von Ertragskarten; Festlegung der Düngungsstrategie Generell oder lokal unter dem Optimum Nahe am OptimumDeutlich über dem Optimum Ersatzdüngung plus Zuschlag ErsatzdüngungKeine Düngung pH und Mikronährstoffe Gezielte Entnahme von Boden- und Pflanzenproben, um Mangel fest zu stellen Entnahme einer repräsentativen Probe jeder Management-Zone Ausgleich der Mangelbereiche, ggf. gezielte Blattdüngung Weg zu profitablem Precision Farming von Getreide

10 LUFA Rostock der LMS – Landwirtschaftliche Untersuchungs- und Forschungsanstalt => Anfang Nährstoff-Management Stickstoff Dies ist ein sehr umfangreiches Kapitel, zu dem die LUFA Rostock zur Steuerung und Kontrolle beitragen kann N min -Untersuchungen Analysen von Handelsdüngern Analysen von Wirtschaftsdüngern, Komposten, … Analysen von Sekundär-Rohstoff-Düngern Blattanalysen Ernteprodukt-Analysen ……… Ende Weg zu profitablem Precision Farming von Getreide

11 LUFA Rostock der LMS – Landwirtschaftliche Untersuchungs- und Forschungsanstalt zurück Diese Präsentation beruht auf einer Informations-Schrift der Home- Grown Cereals Authority (HGCA, United Kingdom) aus dem Jahr 2002 (Precision Farming of cereals – practical guidelines and crop nutrition). Grundsätzlich sind die dargestellten Überlegungen wohl auch auf andere Kulturen übertragbar. Die HGCA finanziert sich aus obligatorischen Abgaben der Landwirte und Mühlen, die in UK Weizen produzieren und verarbeiten. Ein Teil des Finanzaufkommens wird für problemorientierte, angewandte Forschung verwendet. (Ein Modell für Deutschland, vgl. CMA?). An diesem Projekt mitgearbeitet haben Landwirte, die Cranfield University in Silsoe, AGCO (früher Massey Ferguson), Hydro Agri (heute YARA). Die Ergebnisse finden sich im Project Report 267, HGCA, Caledonian House, 223 Pentonville Road, London NI 9HY. Auf die Darstellung der für England empfohlenen N- Düngungsstrategie wurde von uns an dieser Stelle verzichtet. Weg zu profitablem Precision Farming von Getreide Prinzipien von Precision Farming

12 LUFA Rostock der LMS – Landwirtschaftliche Untersuchungs- und Forschungsanstalt Begriffe Elektromagnetische Induktion (EMI): die technische Lösung des Prinzips wird in Deutschland auch als Bodenscanner bezeichnet. Mit EMI wird im wesentlichen der Bodenwassergehalt bestimmt. Alle anderen Aussagen sind Interpretationen, die von unseren englischen Kollegen auch als educated guesses, fachlich begründete Abschätzungen, bezeichnet werden. zurück Weg zu profitablem Precision Farming von Getreide

13 LUFA Rostock der LMS – Landwirtschaftliche Untersuchungs- und Forschungsanstalt Identifikation von Management-Zonen Neben vielen Mischformen gibt es zwei deutlich unterschiedliche Ansätze, um Management-Zonen abzugrenzen Rückgriff auf vorhandene Informationen, Bodenkarten, Aufzeichnungen, Ertragskarten, Erfahrungen. Überspitzt kann man sagen: hier kommen die Erfahrungen vor Ort zum Tragen. Die Einteilung wird relativ grob und pragmatisch sein, vielleicht auch mit Vorurteilen behaftet. Diese Vorgehensweise ist umso erfolgreicher, je größer der Fundus an Wissen und Erfahrung auf dem Betrieb ist. Berechnung der Zonen aufgrund von Analysendaten. Kriging- Verfahren werden angewendet, die durch statistische Verfahren zwischen Messpunkten eine Trennlinie berechnen. Diese Methode ist objektiver als die oben genannte, erfordert aber zu Beginn einen erheblichen Messaufwand, um die Grenzen zuverlässig fest legen zu können. Nach Untersuchungen englischer Wissenschaftler (Oliver und Frogbrook, 1998) sind bereits Raster von 1 ha für die Probenahme unangemessen groß und führen nach Kriging-Prozeduren ggf. zu völlig falschen Aussagen und Empfehlungen. zurück Weg zu profitablem Precision Farming von Getreide

14 LUFA Rostock der LMS – Landwirtschaftliche Untersuchungs- und Forschungsanstalt Prinzipien von Precision Farming Precision Farming als Prinzip ist nicht neu. Bauern wissen seit Urzeiten, dass der Boden von Ort zu Ort variiert, und dass verschiedene Bodentypen unterschiedlich auf die gleiche Management-Maßnahme reagieren. Deshalb wurde der Landbesitz in Felder aufgeteilt, auf denen Boden- und andere Wachstumsbedingungen recht ähnlich sind. Neu ist die räumliche Auflösung, mit der Landwirte ihr Land managen wollen. Der konventionelle Ansatz betrachtet jeden Schlag als Einheit mit gleichen Eigenschaften – im Grunde ist er eine black box. Die zugrundeliegende Annahme ist, dass Nährstoffbedarf und Ertrag über die Fläche sehr ähnlich sind. Das hat zu dem Konzept mittlerer Nährstoff- Gehalte der Bodens und mittlerer Düngerapplikationen geführt. Neu sind auch die technischen Möglichkeiten der Erfassung der Unterschiede in Raum und Zeit. Dies sind eine wesentliche Triebkraft der Entwicklung des Precision Farming. Mit Prec. Farming ist von politischer Seite die Erwartung verknüpft, dass durch rationale Steuerung der Inputs die intensive landwirtschaftliche Produktion noch umweltverträglicher wird. Vor allem aus dieser Erwartung erklärt sich der Umfang der ausgereichten Fördermittel. zurück Weg zu profitablem Precision Farming von Getreide

15 LUFA Rostock der LMS – Landwirtschaftliche Untersuchungs- und Forschungsanstalt Die LUFA Rostock empfiehlt eine pragmatische und kostengünstige Herangehensweise an die Zonierung der Schläge: Berücksichtigung früherer Schlagformen- und –größen Berücksichtigung größtmöglicher Flächen ähnlicher Boden- und Ertragsbedingungen (Bodenkarten, Ertragskarten) Fortsetzung der Beprobung in einem festen Raster von durchschnittlich 5 ha Damit der Anschluss an alte Daten nicht verloren geht Damit keine unnötigen Kosten entstehen Geo-Referenzierung der Probenahme mittels GPS Damit keine Unsicherheiten bei der Wertezuweisung entstehen Damit sichere Zeitreihen geschrieben werden können Damit eine sichere Archivierung gegeben ist zurück Weg zu profitablem Precision Farming von Getreide


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