Projekte in den Förderprogrammen des BMEL, betreut durch den Projektträger BLE (PT BLE)
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| Titel: | Praktische Erprobung und Einführung von sensorgestützten Verfahren der Düngung und des Pflanzenschutzes zur Verbesserung von Umweltverträglichkeit, Nachhaltigkeit und Wirtschaftlichkeit in der Getreideproduktion |
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| Beschreibung (dt.): | Die Variabilität der natürlichen Standortverhältnisse führt in Verbindung mit der Bewirtschaftung und dem Witterungsverlauf auf den landwirtschaftlichen Flächen zur Entwicklung von Pflanzenbeständen mit zum Teil sehr großer Heterogenität. Für eine optimale Zuordnung von Düngern und Pflanzenschutzmitteln ist eine bedarfsgerechte Anpassung erforderlich. Als Voraussetzung dafür müssen leicht erfassbare Messgrößen als Informationsquelle über die lokale Beschaffenheit eines Pflanzenbestandes und die gleichzeitig als Eingangs- und Steuergröße für Jobrechner von Düngerstreuern und Pflanzenschutzspritzen genutzt werden können. Diese Forderung erfüllt der am Institut für Agrartechnik Bornim entwickelte Pendelsensor (Cropmeter), der so eine indirekte Messung der Pflanzenmasse in stehenden Halmkulturen (Getreide, Gräser) zulässt und im Rahmen dieses Projektes auf sechs unterschiedlich strukturierten Ackerbaubetrieben in die Praxis eingeführt werden soll. Der Sensor ist ein physikalisches Pendel, das fahrzeuggestützt in den Regelspuren durch die Pflanzenbestände bewegt wird. In Abhängigkeit von der gewachsenen Pflanzenmasse wird der Pendelsensor um einen bestimmten Betrag ausgelenkt. Dieser zu erfassende Auslenkwinkel bildet die Grundlage für die Bestimmung der Pflanzenmasse. Mit Hilfe eines Bordcomputers und maschinenspezifischer Jobrechner werden die eingehenden sensortechnisch erfassten Messwerte zur Pflanzenmasse verrechnet und in Steuerbefehle für die teilflächenspezifische Düngung bzw. den Pflanzenschutz umgesetzt. Ziel des Projektes ist es deshalb, auf der Grundlage der sensortechnisch gemessenen Pflanzenmasseverteilung halmbildender Kulturen (Getreide) eine teilflächenspezifische Applikation von Düngern, teilweise auch von Wachstumsreglern und Fungiziden sowie von Düngern auf Grünland unter Praxisbedingungen zu erproben und in den Betrieben dauerhaft zu etablieren. Die sechs antragstellenden Betriebe unterscheiden sich hinsichtlich der Betriebsgröße, der Ausprägung der Heterogenität der Flächen, dem Erfahrungsniveau bzgl. teilschlagspezifischem Pflanzenbau, ihrer vorhandenen technischen Ausstattung, in die der Pendelsensor integriert wird sowie in der Anwendung hinsichtlich der auszubringenden Stoffe als auch der Kulturen, in denen der Sensor eingesetzt werden soll. Der Schwerpunkt dieses Teilprojektes soll die präzise Applikation von Wachstumsreglern, Fungiziden sowie flüssigen und festen Stickstoffdüngern in Getreide sein. |
| Ergebnis (dt.): | Heterogene Pflanzenbestände auf landwirtschaftlichen Flächen sind ein Ergebnis des komplexen Zusammenwirkens von Standortvariabilitäten (Boden und Witterung) und anthropogenen Eingriffen (Bewirtschaftung). Ein teilflächenspezifisch differenzierter Input von Betriebsmitteln kann daher bewirken, dass Über- oder Unterdosierungen und somit unnötige Umweltbelastungen sowie wirtschaftliche Einbußen vermieden werden. Mit dem mechanischen Sensor "Crop-Meter" wird die heterogene Ausbildung der Pflanzenmasse von Getreide und anderen Gräsern indirekt erfasst und als Steuergröße für die variable bedarfs-ge-rechtere Applikation von N-Düngern und Pflanzenschutzmitteln genutzt. Projektziel war, das Crop-Meter in sechs Agrarbetrieben in drei Jahren zu testen, zu bewerten und dauerhaft zu etablieren. Das Crop-Meter wurde in Produktionsexperimenten auf ausgewählten Schlägen zur variablen N-Düngung und zum Pflanzenschutz in Wintergetreide eingesetzt. Analog wurden in Streifenversuchen praxisübliche und teilflächenspezifische Verfahren miteinander verglichen. In den Streifenversuchen zur N-Düngung ergaben sich, bis auf wenige Ausnahmen, keine statistisch signifikanten Ertragsdifferenzen, so dass die Marktleistung des Getreides als unbeeinflusst eingestuft wurde. Auf der Kostenseite entstanden bei teilflächenspezifischer Applikation N-Dünger-Einsparungen von durchschnittlich 21 kg N ha-1 mit einem Kostenvor-teil von 12,60 € ha-1 bei kalkulierten zusätzlichen Maschinenkosten von 4,37 € ha-1. In den durchgeführten Produktionsexperimenten betrug die N-Dünger-Einsparung 17 kg N ha-1. Damit überstieg die mittlere monetäre Einsparung die zusätzlichen Maschinenkosten und damit die Wirtschaftlichkeitsschwelle. Hinsichtlich der Umwelteffekte der variablen sensorgestützten Düngung konnte gezeigt werden, dass durch den eingesparten N-Dünger Lachgasemissionen vermieden werden, die dem CO2-Äquivalent einer Dieselkraftstoffmenge von 33,8 lha-1 (Streifenversuche) bzw. 26,2 lha-1 (Produktionsexperimente) entsprechen. Bei Fungizidapplikationen in Weizen ergaben sich ohne Ertragseinbußen teilflächenspezifisch umweltrelevante Mitteleinsparungen von 11,9 bis 20,3 % gegenüber einheitlicher Ausbringung, die entsprechende Kostensenkungen bewirkten. Der Einsatz des Crop-Meters ließ sich insgesamt gut in bestehende betriebliche Getreideproduktionsverfahren integrieren. Erfahrungen aus den Praxiseinsätzen trugen dazu bei, ein neues Crop-Meter mit verbesserten Eigenschaften zu entwickeln. |
| Laufzeit: | Beginn: 01.02.2005 / Ende: 29.02.2008 |
| Ausf. Einrichtung: | Abteilung Technik im Pflanzenbau Leibniz-Institut für Agrartechnik Potsdam-Bornim e.V., Potsdam |
| Förderprogramme: | Vorhaben ist keinem Programm zugeordnet |
| Stichpunkte: | pflanzenschutz; düngung; nachhaltigkeit; wirtschaftlichkeit; getreideproduktion; sensorgestützte verfahren; pendelsensor; pflanzenmasse; teilflächenspezifische behandlung; , Landtechnik |
| Förderkennzeichen: | 2803UM010/W |
| Dokument zum Download: | 03UM010_W.pdf (6,1 MB) |
Kontakt: |
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