Projekte in den Förderprogrammen des BMEL, betreut durch den Projektträger BLE (PT BLE)
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| Titel: | Sensorgestützte herbizidfreie Unkrautregulierung in pfluglos angebauten Erbsen und Ackerbohnen |
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| Titel (englisch): | Sensor-based herbicide-free weed control in plowless peas and field beans (2815EPS006) |
| Beschreibung (dt.): | Auf konventionell und ökologisch bewirtschafteten Flächen soll an drei Standorten in Sachsen untersucht werden, wie mit dem Anbau nichtlegumer Zwischenfruchtgemenge das Keimen und Aufwachsen von Unkraut reduziert werden kann. Der Zwischenfruchtaufwuchs verbleibt nach dem Abfrieren als Mulchmaterial zum Schutz des Bodens vor Erosion und zur Unkrautunterdrückung auf der Fläche. Die mechanische Unkrautbekämpfung soll teilflächenspezifisch erfolgen, um Neukeimung von Unkraut nach der Behandlung zu reduzieren. Mit einem kamerabasierten Sensor soll der Unkrautdeckungsgrad erfasst und für eine Einsatzempfehlung sowie als Steuersignal für einen Rollstriegel ausgewertet werden. Parallel wird ein Segmentheber zur Umsetzung des Steuersignals entwickelt. Gesamtziel des Projektes ist es, die Anbauverfahren für Körnererbsen und Ackerbohnen so weiterzuentwickeln, dass ein pflugloser Anbau sowohl im Ökolandbau als auch im konventionellen Anbau ohne Herbizideinsatz sicher möglich ist. Zwischen- und Endergebnisse des Projektes werden auf Feldtagen und einer Abschlussveranstaltung sowie Veröffentlichungen vorgestellt. |
| Beschreibung (engl.): | In three-year field trials (2017-2020) with four repetitions in randomized plots in conventionally and ecologically cultivated area at three soil types in Saxony are to be investigated how the cultivation of non-legum intercropping plants can reduce the germination and growth of weeds. In the following are peas and field beans cultivated in mulching and direct sowing system and its be investigated how the weed control with a roll harrow can be omitted or limited to partial areas. The intercropping-strow remains after the freezing as mulching material for the protection of the soil against erosion and for weed suppression on the surface. With the limitation of the mechanical weed control to the areas with weed, the associated light stimulus of the work of the tool, which promotes the new emergence of the weed, is to be largely restricted to areas which are necessary for the treatment of the areas with weed. Using a camera-based sensor, the degree of weed coverage is to be recorded and evaluated for a recommended application for a roll-harrow. In the last project year, the sensor signal is to be used as a control signal for segments of a roll-harrow. At the same time, a segment controller is developed for the implementation of the control signal. The overall objective of the project is to further develop cultivation methods for peas and field beans so that a plowless cultivation is safely possible both in organic farming and in conventional cultivation without herbicide use. The interim and final results of the project are presented on field days and a final event as well as publications. 2017-2020 Field trials to investigate the effect of non-legum intercropping plants on weeds and yield in plowless peas and field beans 2018 and 2019 Using a camera-based sensor, the degree of weed coverage is to be recorded and evaluated for a recommended application for a roll-harrow 2020 the sensor signal is to be used as a control signal for segments of a roll-harrow, testing the sensor-controlled roll-harrow (Segment) 2018-2020 a segment controller is developed for the implementation of the control signal The interim and final results of the project are presented on field days and a final event as well as publications |
| Ergebnis (dt.): | In den Jahren 2017 bis 2021 wurden auf sandigen Böden vom Süden Brandenburgs bis hin zu lehmig und tonigen Böden in Mittelsachsen auf konventionell und ökologisch bewirtschafteten Ackerstandorten, Untersuchungen zum Einfluss des Zwischenfruchtbaus, (Ramtillkraut und Rispenhirse bzw. Rauhafer und Sommerroggen), der Intensität der Bodenbearbeitung zur Saat (Direktsaat DS versus Mulchsaat MS) sowie der Intensität der Unkrautregulation in Leguminosen (Futtererbse und Ackerbohne) auf das Unkrautwachstum und Ertragsbildung durchgeführt. Entlang der Standorte, folgend dem Bodenartgradienten, von ertragsärmeren Sanden bis hin zu ertragsreichen Lehmschluffen kann eine Nmin Reduktion (durchschnittlich 25 kg N/ha in 0-30 cm Bodentiefe) durch ZF nur unter sehr guten Anbaubedingungen (z.b. ausreichend Niederschlag und frühe Aussaat der ZF, Etablierung eines C:N-Verhältnis der ZF und Mulchmaterial > 30), wie in 2017/2018 vorherrschte, realisiert werden. Dadurch kann ausreichend Biomasse (> 2 t/ha TM) der ZF gebildet werden und dementsprechend sich eine mächtige Mulchauflage etablieren, welche deutlich das Unkraut unterdrücken kann. Weiterhin konnte in Kombination mit der von uns gewählten mechanischen Unkrautregulierung (Rollstriegel) ein einsatzfähiger effizienter Verbund (H-Sensor – Umwandlung von Sensorsignal in Steuersignal – Automatisches Absenken und Ausheben des Rollstriegels) etabliert werden. Darüber hinaus wurde erfolgreich im Untersuchungsjahr 2021 die teilflächenspezifische Unkrautregulierung in Echtzeit etabliert und auf andere Methoden der mechanischen Unkrautregulierung übertragen. Der konstruierte Verbund aus Sensor und Striegel wurde praxisnahe auf Betriebsschlägen erprobt. Es konnte weiterhin gezeigt werden, dass die TM-Kornerträge und Ertragsqualität (z.B. Protein) im Vergleich zwischen mechanischer Unkrautregulierung (via Rollstriegel, mindestens 3 Überfahrten) und Herbizideinsatz in den Jahren 2018-2020 sich nicht signifikant unterscheiden. Wenn der Anbau der Zwischenfrucht in der gesamten Fruchtfolge gelingt und die Förderung erfolgt, schneidet die Variante der mechanischen Unkrautregulierung mindestens gleich gut oder sogar ökonomischer ab. Weiterhin zeigt die ökonomische Betrachtung erstaunlich geringe Unterschiede zwischen DS und MS, trotz signifikant geringerer Erträge in der DS. |
| Ergebnis (engl.): | From 2017 to 2021, on sandy soils from the south of Brandenburg to loamy and clayey soils in central Saxony on conventionally and organic farmed arable sites, studies were conducted on the influence of intercrops, consisting of Ramtillkraut and Rispenhirse, Rauhafer and Sommerroggen, the intensity of tillage for seeding (direct seed DS versus mulch seed MS) as well as the intensity of weed regulation in legumes (Futtererbse and Ackerbohne) on weed growth and yield. Along the sites, following the soil type gradient, from lower yield (sand) to high yield (loamy-silt), Nmin reduction (average 25 kg N/ha in 0-30 cm soil depth) by intercrops may only be possible under very good growing conditions (e.g. sufficient precipitation and early seed of intercrops, establishment of a huge C:N ratio of intercrops and mulch material > 30), as prevailed in 2017/2018. Thus, sufficient biomass (> 2 t/ha DM) of intercrops can be formed and accordingly a thick mulch layer can be established, which can significantly suppress weeds. Furthermore, in combination with the mechanical weed control (roller harrow) selected by us, an operational efficient combination (H-sensor - conversion of sensor signal into control signal - automatic lowering and lifting of the roller harrow) could be established. In addition, the site-specific weed control was successfully established online in the year 2021, transferred to other methods of mechanical weed control and the constructed composite was further developed (practical "upscaling" from small plots to field level). It was further shown that DM grain yields and yield quality (e.g., protein) did not differ significantly when comparing mechanical weed control (via roller harrow, at least 3 passes) and herbicide use in 2018-2020. If the cultivation of the catch crop succeeds in the entire crop rotation and the promotion takes place, the variant of mechanical weed control performs at least equally well or even more economically. Furthermore, the economic analysis shows surprisingly small differences between DS and MS, despite significantly lower yields in DS. |
| Laufzeit: | Beginn: 16.06.2017 / Ende: 31.12.2021 |
| Ausf. Einrichtung: | Sächsisches Landesamt für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie - Abt. 7 Landwirtschaft - Ref. 72 Pflanzenbau, Nossen |
| Themenfelder: | Pflanzenbau, crop production |
| Förderprogramme: | Eiweißpflanzenstrategie |
| Schlagworte: | Unkraut/Beikraut, weed, Klimaschutz, climate protection, Pflanzenschutz, Pflanzengesundheit, crop protection, plant health, Ackerbau, crop production, Landtechnik, agricultural engineering, Digitalisierung, Digitale Welt, digital world, Erbse, pea, Bohne, bean, Integrierter Pflanzenschutz, integrated plant protection |
| Förderkennzeichen: | 2815EPS006 |
| Dokument zum Download: | Abschlussbericht.pdf (8,6 MB) |
Kontakt: |
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