ErnteErnte

N3N3

Wachstumsregler/FungizideWachstumsregler/Fungizide

N2N2

Aktuelle Bestandesinformationen

N1N1

HerbizideHerbizide

GrunddüngungGrunddüngung

AussaatAussaat

Ableitung ErtragspotenzialAbleitung Ertragspotenzial

Nutzeroptionen des

Managementsystems

Nutzeroptionen des

Managementsystems

Standortbeschreibung

Boden, Relief, Wasser, Klima

Standortbeschreibung

Boden, Relief, Wasser, Klima

Planung der Bestandesführung

(aktuelles Ertragsziel)

Planung der Bestandesführung

(aktuelles Ertragsziel)

BodenbearbeitungBodenbearbeitung

Bestandesführung im Verbundprojekt

Standortkenntnis

des Landwirts und

aktuelle Bestandes-

informationen

Standortkenntnis

des Landwirts und

aktuelle Bestandes-

informationen

Übersicht

Module

Übersicht

Module

preagropreagro

Übersicht Softwaremodule

EntwicklungsphaseModul

Algorithmus in ErprobungFungizide

Algorithmus in ErprobungWachstumsregler

Algorithmus in ErprobungHerbizide

Algorithmus fertiggestelltGrunddüngung

umgesetztN-Düngung Winterweizen

umgesetztAussaat Winterweizen

umgesetztBodenbearbeitung

in Modul Aussaat integriertAls eigenständiges Modul geplant

Ertragspotenzialabschätzung

Modulübersicht

Standortbeschreibung

Der erste Schritt im Precision Agriculture ist die Beschreibungagronomisch relevanter Standortcharakteristika und derenräumliche Abgrenzung. Dafür eignen sich besonders folgendeEingangsinformationen:

•Reichsbodenschätzung

•Relief (Digitale Geländemodelle)

•Bodenleitfähigkeit

•Ertragskartierung

•Luftbilder

und

•Digitale Hof-Bodenkarten

Bestandesführung

Ableitung von Ertragspotenzialen

Potentieller Ertrag in Abhängigkeit vom Niederschlag und der Ackerzahl

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

450 510 570 630 690 750 810

Niederschlag in mm

Ert

rag

in d

t/h

a

AZ 25 AZ 35 AZ 45 AZ 55 AZ 65 AZ 75 AZ 85

Das Ertragspotenzial gilt als theoretischer Wert, ist statisch und unabhängig vom tatsächlichen Anbau eines entsprechenden

Bestandes und lässt sich aus der Bodengüte und dem verfügbaren Niederschlag ableiten.

Modul Ertragspotenzialabschätzung

und Abschätzung des Ertragspotenzials anhand von Eingangsinformationen zur Bodengüte (Reichsbodenschätzung oder Hof-Bodenkarte)

Abfrage der durchschnittlichen

Jahresniederschlagsmenge

Ertragsziel

Aus dem Ertragspotenzial, wird durch Berücksichtigung von

jahresspezifischen Informationen zu Anbaudaten,

Anbaubedingungen und der Standortkenntnis des Landwirts

ein aktuelles Ertragsziel abgeleitet. Diese Angaben werden

räumlich zuordenbar über die Eingabemaske der Module

abgefragt. Vorinformationen können durch den Nutzer angepasst

werden.

Ziele der ortsspezifischen Bodenbearbeitung

Eine krumentiefe Bodenlockerung kann dortunterbleiben, wo diese nicht erforderlich ist. Dies ermöglicht • die Senkung von Kosten der Bodenbearbeitung

geringerer Arbeitszeitaufwand geringerer Kraftstoffbedarf

• Bodenschutz Bessere Befahrbarkeit eines nicht überlockerten

Bodens Prävention von Bodenerosion

Algorithmus des Moduls Bodenbearbeitung

Boden wird nur dort tief bearbeitet, wo Tongehalt < 12%

(Lockerung von zur Verdichtung neigenden Zonen) Staunässe oder Grundwassereinfluss vorhanden

(Durchlüftung Sauerstoffarmer Zonen) Erosion vorherrscht,

(an Kuppen und Hangschultern soll durch tiefere Einarbeitung von Stroh Struktur verbessert werden)

Regelgröße: Bearbeitungstiefe einer passiven Bodenbearbeitung

(8-25 cm)

Eingabemaske Modul Bodenbearbeitung

Informationen aus Reichsbodenschätzung (Ackerzahl)oder Bodenansprache

Informationen aus Reichsbodenschätzung (Ackerzahl)oder Bodenansprache

Informationen aus Relief (Wasserhaushalt)Lageplänen von Dränagen oder Standortkenntnis des Landwirts

Informationen aus Relief (Wasserhaushalt)Lageplänen von Dränagen oder Standortkenntnis des Landwirts

Eigenschaften sind innerhalb des Schlages räumlich frei zuordenbar

BerechnungBerechnung

Räumliche

Zuordnung von

Bodeneigenschaften

Räumliche

Zuordnung von

Bodeneigenschaften

tiefe

Bearbeitung

tiefe

Bearbeitung

flache

Bearbeitung

flache

Bearbeitung

BearbeitungskarteBearbeitungskarte

Algorithmus für ortsspezifische Aussaat

1. Ertragspotenzial

abschätzung

1. Ertragspotenzial

abschätzung

JahresniederschlagJahresniederschlag

BodenzahlBodenzahl

BodentypBodentyp

Bodenart Bodenart

RegionRegion

Organische Substanz

Organische Substanz

AusgangsmaterialAusgangsmaterial

3. Berechnung der Aussaatmasse

3. Berechnung der Aussaatmasse

BodentexturBodentextur

Bestandesdichte; Kö./ÄhreBestandesdichte; Kö./Ähre

AuswinterungsverlusteAuswinterungsverluste

Keimfähigkeit; TKMKeimfähigkeit; TKM

SaatbettqualitätSaatbettqualität

FeldaufgangsrateFeldaufgangsrate

ExpositionExposition

Bodenfeuchte SaatterminBodenfeuchte Saattermin

Boden-SaatgutkontaktBoden-Saatgutkontakt

SaattiefeSaattiefe

BodenartBodenart

4. Applikations-

karte

4. Applikations-

karte

BodenzahlBodenzahl

Gelände: Kuppe, Senke, Hang

Gelände: Kuppe, Senke, Hang

126

138

138

146

180

1

2

3

<N

AA

200 m

VorfruchtVorfrucht

Vorfrüchte 2-3 Jahre zuvor

Vorfrüchte 2-3 Jahre zuvor

Saatzeit Saatzeit

Sorte:(BSA-Sortenliste)

Sorte:(BSA-Sortenliste)

Korrektur der Ertragserwartg. durch Landwirt

Korrektur der Ertragserwartg. durch Landwirt

Gelände: Kuppe, Senke, Hang

Gelände: Kuppe, Senke, Hang

2. Anpassung des

Ertragspotentials zum Schätzertrag

2. Anpassung des

Ertragspotentials zum Schätzertrag

Eingabemaske Aussaatmodul

Abfrage saatrelevanter

Faktoren

Abfrage saatrelevanter

Faktoren Anhaltspunkt für

idealen

Aussaattermin

Anhaltspunkt für

idealen

AussaatterminAbweichung vom

idealen

Saattermin

Abweichung vom

idealen

SaatterminAbweichung von

idealer Saattiefe

Abweichung von

idealer Saattiefe

Beeinflussung des Boden-

Saatgutkontaktes (z.B.

durch Stroh)

Beeinflussung des Boden-

Saatgutkontaktes (z.B.

durch Stroh)

Abschätzung der

Dauer bis zum

Auflaufen; Einfluss auf

Feldaufgangsrate

Abschätzung der

Dauer bis zum

Auflaufen; Einfluss auf

Feldaufgangsrate

Bestandes- oder

Ährentyp

Qualitäts- oder Massen

Bestandes- oder

Ährentyp

Qualitäts- oder Massen

Einfluss auf

Keimbedingungen

Einfluss auf

Keimbedingungen

Einfluss auf

Bodenstruktur

Einfluss auf

Bodenstruktur

BodengareBodengare

Kuppe, Senke, Hang,

Ebene

Kuppe, Senke, Hang,

Ebene

Eigenschaften sind innerhalb des Schlages räumlich frei zuordenbar

BerechnungBerechnung

Aussaatempfehlung,die

nach Umrechnung in

Rasterdaten an das

Bordterminal zur

Ausführung

weitergegeben wird

Aussaatempfehlung,die

nach Umrechnung in

Rasterdaten an das

Bordterminal zur

Ausführung

weitergegeben wird

Modul Grunddüngung

Grundprinzip der N-Düngungsberechnung „pre agro“

- Mapping approach -

Festlegung N-Basiswerte für die Teilgaben

einschließlich Grenzwerte

Festlegung N-Basiswerte für die Teilgaben

einschließlich Grenzwerte

Sorte,

Qualitätsziel

Sorte,

Qualitätsziel

Reichsboden-

schätzung oder Hof-

Bodenkarte

Reichsboden-

schätzung oder Hof-

Bodenkarte

Ertragserwartungs- bzw.

Ertragspotenzialkarte

Ertragserwartungs- bzw.

Ertragspotenzialkarte

Situationsabhängige Berechnung von Zu- und

Abschlägen zu den Basiswerten

Situationsabhängige Berechnung von Zu- und

Abschlägen zu den Basiswerten

Überprüfung Grenzwerteinhaltung (Max., Min.-

Überprüfung)

Überprüfung Grenzwerteinhaltung (Max., Min.-

Überprüfung)

N-DüngungsempfehlungN-Düngungsempfehlung

Bestandesdichte

N-Pflanzenernähungs-situation

Gesundheitszustand

Unkrautsituation

Bestandesdichte

N-Pflanzenernähungs-situation

Gesundheitszustand

Unkrautsituation

Prog. N-Nachlieferung

Aktueller Nmin-Gehalt (Boden)

Wasserverfügbarkeit

Progn. Witterung

Prog. N-Nachlieferung

Aktueller Nmin-Gehalt (Boden)

Wasserverfügbarkeit

Progn. Witterung

Basis- und Grenzwerte der Düngungsempfehlung

Düngungsempfehlung in kg N/ha Winterweizen

Gesamt- düngergabe

1. Gabe (28.2.-15.3.) Bestockung

2. Gabe (10.4.-20.5.)

Schossen

3. Gabe (2.6.-15.6.)

Ährenschiebnen/Blüte

Ertrags- potenzial

[dt/ha] MW Min Max MW Min Max MW Min Max MW Min Max

50 140 90 190 30 30 60 60 30 70 50 30 60

60 170 110 220 40 30 70 70 40 80 60 40 70

80 210 140 250 50 30 70 80 60 90 80 50 90 >12

100 230 160 270 50 30 70 90 70 100 90 60 100

50 120 60 170 30 30 60 60 30 70 30 0 40

60 150 90 200 40 30 70 70 40 80 40 20 50

80 180 130 220 50 30 70 80 60 90 50 40 60 Pro

tein

geh

alt

[%]

<=12

100 200 150 240 50 30 70 90 70 100 60 50 70

Düngungsalgorithmus: Zu- und Abschläge

Zu- und Abschläge von Basiswerten [kg N /ha] Teilflächenspezifische Standort- und Bestandesinformation 1. Gabe 2. Gabe 3. Gabe

Gehalt an N min (0-60 cm) + / – -30 – 20

N min – extrem hohe Werte Empfehlung = 0

Vorfruchtwirkung + / – 10

Organische Düngung zur Frucht (Art, Zeitpunkt, Menge)

– -30 – 0 -15 – 0

Lage im Gelände – Relief – Kuppe max 60 -15 – 0 -10 – 0

Witterung (Winter / Frühling) + / – 10

Pflanzendichte / Bestockungsintensität + / – -20 – 20 -20 – 20 -10 – 10

Ernährungssituation (Stickstoff) des Pflanzenbestandes

+ / – -20 – 15 -20 – 15

Gesundheitszustand, Verunkrautung – -20 – 0

Ausprägung von Trockenstress – -20 – 0

Bodenwasserspeicherkapazität + / – -20 – 10

Nutzungsänderung (Grünland Acker) – -10 – 0 -10 – 0

Ableitung der N-

Düngungsempfehlung beruht

auf der Ertragspotenzialab-

schätzung (z. Zt. noch im

Modul Aussaat integriert).

Ableitung der N-

Düngungsempfehlung beruht

auf der Ertragspotenzialab-

schätzung (z. Zt. noch im

Modul Aussaat integriert).

Abfrage ertragsbeeinflussender

Faktoren zur Ableitung eines

aktuellen Ertragsziels

Abfrage ertragsbeeinflussender

Faktoren zur Ableitung eines

aktuellen Ertragsziels

Je nach Temperaturverlauf und

Niederschlagsmenge während

Winter und Frühjahr Zu- oder

Abschlag von +/- 10 kg N/ha

Je nach Temperaturverlauf und

Niederschlagsmenge während

Winter und Frühjahr Zu- oder

Abschlag von +/- 10 kg N/ha

Einbindung der Standortkenntnis des Landwirts

Innerhalb des GIS ermöglicht das Managementsystem dem Anwender ein einfaches und schnelles

Anlegen neuer Teilflächen

(Polygone) und Zuordnen von

Werten und Eigenschaften

Anlegen neuer Teilflächen

(Polygone) und Zuordnen von

Werten und Eigenschaften

räumliches Editieren vorhandener Polygone

räumliches Editieren vorhandener Polygone

Zuordnen neuer Werte und

Eigenschaften zu vorhandenen

Polygonen

Zuordnen neuer Werte und

Eigenschaften zu vorhandenen

Polygonen

Einbindung der Standortkenntnis des Landwirts

Beispiele aus der Berechnung der N1-Gabe:• 1. Korrektur Bodenart• 2. Verschiedene Sorten• 3. Abweichendes Ertragsziel• 4. Unterschiedliche Vorfrüchte• 5. Berücksichtigung des Reliefs

• 6. Eingabe von Nmin-Analysewerten

• 7. Einrichten eines ökologisch sensiblen Bereiches• 8. Geringe Bestockung• 9. Berechnung der N1-Gabe für o.g. Vorgaben

Bestandesführung

Beispiel 1: Bodenart

Korrektur der

Reichsbodenschätzung durch

den Landwirt:

z.B. Bodenart Sand statt

lehmiger Sand.

Beispiel 1: Bodenart

Korrektur der

Reichsbodenschätzung durch

den Landwirt:

z.B. Bodenart Sand statt

lehmiger Sand.

Übersicht

Erstellung eines neuen

Polygons

Erstellung eines neuen

Polygons

Übersicht

Übersicht

Übersicht

Übersicht

Zuordnung der neuen

Eigenschaft

Zuordnung der neuen

Eigenschaft

Übersicht

Einfluss auf

Bodenwasser-

speicherkapazität:

Zu-/Abschlag:

+/- 20 kg N/ha

Einfluss auf

Bodenwasser-

speicherkapazität:

Zu-/Abschlag:

+/- 20 kg N/ha

Übersicht

Beispiel 2:

Anbau verschiedener

Sorten auf einem Schlag

Beispiel 2:

Anbau verschiedener

Sorten auf einem Schlag

Übersicht

Anlage eines neuen

Polygons und

Zuordnung der Sorte

Anlage eines neuen

Polygons und

Zuordnung der Sorte

Übersicht

Übersicht

Übersicht

Übersicht

Übersicht

Unterschiedliche

Bestockungsinten-

sität der Sorten

Zu- bzw. Abschlag

+/- 20 kg N/ha

Unterschiedliche

Bestockungsinten-

sität der Sorten

Zu- bzw. Abschlag

+/- 20 kg N/ha

Beispiel 3: Ertragsziel

Erfahrung des Landwirts:

Ertrag deutlich höher!

Beispiel 3: Ertragsziel

Erfahrung des Landwirts:

Ertrag deutlich höher!

Übersicht

Auswahl eines

vorhandenen Polygons

und Zuordnung des

neuen Ertragsziels.

Auswahl eines

vorhandenen Polygons

und Zuordnung des

neuen Ertragsziels.

Übersicht

Korrektur von 90

auf 110 kg/ha

Ertragsziel

Korrektur von 90

auf 110 kg/ha

Ertragsziel

Übersicht

Beispiel4:

verschiedene

Vorfrüchte im Vorjahr

Beispiel4:

verschiedene

Vorfrüchte im Vorjahr

Übersicht

Übersicht

Übersicht

Vorfruchtwirkung

wird je nach

Kulturart mit

einem Zu- bzw.

Abschlag von

+/- 10 kg/ha

berücksichtigt.

Vorfruchtwirkung

wird je nach

Kulturart mit

einem Zu- bzw.

Abschlag von

+/- 10 kg/ha

berücksichtigt.

Beispiel 5:

Einbindung des

Reliefs:

Eingabe von Senken

Beispiel 5:

Einbindung des

Reliefs:

Eingabe von Senken

Übersicht

Identifikation von

Senken (bzw.

Kuppen) anhand

einer Reliefanalyse

Identifikation von

Senken (bzw.

Kuppen) anhand

einer Reliefanalyse

Übersicht

Übersicht

Anlegen neuer

Polygone mit

der

Eigenschaft

“Senke“

Anlegen neuer

Polygone mit

der

Eigenschaft

“Senke“

Übersicht

Übersicht

Übersicht

Senken werden mit

Abschlägen von bis zu

15 kg N/ha bei 2. bzw.

3. N-Gabe

berücksichtig.

Senken werden mit

Abschlägen von bis zu

15 kg N/ha bei 2. bzw.

3. N-Gabe

berücksichtig.

Beispiel 6: Nmin-Gehalt laut Probenanalyse geringer als Standardwert

Beispiel 6: Nmin-Gehalt laut Probenanalyse geringer als Standardwert

Übersicht

Auswahl vorhandener

Polygone und

Zuordnung des neuen

Wertes.

Auswahl vorhandener

Polygone und

Zuordnung des neuen

Wertes.

Übersicht

Übersicht

Übersicht

Übersicht

Bsp. 7: Berücksichtigung eines ökologisch sensiblen Bereiches um das Gehölz

Bsp. 7: Berücksichtigung eines ökologisch sensiblen Bereiches um das Gehölz

Übersicht

Anlegen des neuen

Polygons um das

Gehölz

Anlegen des neuen

Polygons um das

Gehölz

und Zuordnung einer N-

Düngung von nur 30% des

Standardwertes

und Zuordnung einer N-

Düngung von nur 30% des

Standardwertes

Übersicht

Übersicht

Beispiel 8: Geringe Bestockung. Verdichtung am Vorgewende?

Beispiel 8: Geringe Bestockung. Verdichtung am Vorgewende?

Übersicht

Zuordnung einer

Bestockung von

1-2 Trieben statt

Standardwert (3

und mehr)

Zuordnung einer

Bestockung von

1-2 Trieben statt

Standardwert (3

und mehr)

Berechnung

Düngungsempfehlung

Berechnung

Düngungsempfehlung

Übersicht

Übersicht

Eingabemaske Berechnung N2-Gabe

Eingabemaske Berechnung N3-Gabe

Ertragskartierung

Die Ertragskartierung bei den Mähdruschfrüchten ist

eine der häufigsten Anwendungen im precision

agriculture. Sie ist gut geeignet, um die oft erstaunlich

großen Ertragsunterschiede innerhalb der Flächen

aufzudecken. Allerdings unterscheiden sich die

Ertragsmuster eines Schlages verschiedener Jahre

selbst bei Anbau der gleichen Kultur durch den

spezifischen Verlauf der Witterung einzelner Jahre

erheblich. In der Regel können dadurch erst nach

Kartierung über mehrere Jahre treffende Aussagen zur

räumlichen Ertragsstruktur gemacht werden. preagro

verwendet Ertragskarten deshalb nicht unmittelbar zur

Ableitung von pflanzenbaulichen Maßnahmen. Sie

dienen jedoch als wesentlicher Maßstab für den Erfolg

der, nach den pflanzenbaulichen Regeln und

Softwaremodulen abgeleiteten Empfehlungen für die

ortsdifferenzierten Maßnahmen.

 Die Ertragskarten müssen, vor einer we

iteren Verwendung, zunächst um die, während der

Aufzeichnung aufgetretenen, systematisch bedingten

Fehler bereinigt werden. Hierbei spielen nach dem

bisherigen Stand der Ergebnisse vor allem fehlerhafte

Sensorwerte eine Rolle.

Karte des Trockenertrages Schlag Finkenherd am Standort Baasdorf

im Erntejahr 2000 im Raster von 25 m

Karte des Trockenertrages Schlag Finkenherd am Standort Baasdorf

im Erntejahr 2000 im Raster von 25 m

Wachstumsregler

Für den frühen Einsatz von Wachstumsreglern (z. B. Chlormequat) ist die sich etablierende Bestandesdichte von zentraler Bedeutung. Diese wird im Wesentlichen von der Ackerzahl, Reliefparametern und dem klimatischen Mittel des Jahresniederschlages der Region bestimmt. Die Managementzonen, die sich aus den Aussaatkarten des Teilprojektes ‚Bestandesführung’ ergeben, könnten dann unter Berücksichtigung des Nmin-Gehaltes im Frühjahr, der geplanten

Stickstoffdüngung und der Sorteneigenschaften mit Zu- bzw. Abschlägen der Aufwandmenge belegt werden. Unter Beachtung der Produktart liegt dann im Ergebnis eine Applikationskarte vor.Die Entscheidungsalgorithmen für den teilflächenspezifischen Fungizideinsatz und späte Wachstumsregulatorgaben (z. B. Ethephon, Trinexapac) leiten sich von der örtlich vorliegenden Zielfläche ab. Dies wird als mögliche Grundlage zur Mengenbemessung angesehen, da eine sensorische, ortsbezogene Erfassung von pilzlichen Schaderregern zur Zeit nicht möglich ist. Die Anpassung der Aufwandmenge ist jedoch nur lohnenswert, wenn im jeweiligen Jahr Wachstumsunterschiede zu beobachten sind. Eine großflächige Erfassung der aktuellen Zielfläche ist deshalb unerlässlich. Die Entscheidungskriterien im Modul werden unter anderem aus den Ergebnissen der Versuche zur Eichung des Pendelsensors und Luftbilder abgeleitet.

ReichsbodenschätzungDie Reichsbodenschätzung stellt die einzige Bodenkarte dar, die nach einheitlichen Kriterien erstellt, für die gesamte landwirtschaftliche Nutzfläche Deutschlands vorliegt. Bei der Erstellung wurde ein enges Beprobungsraster von 50 m x 50 m verwendet. So liefern diese Karten, obwohl größtenteils aus den 30er Jahren des 20. Jahrhunderts stammend, oft überraschend genaue Informationen zur Abgrenzung in sich homogener Zonen und deren natürlicher Ertragsfähigkeit. Die Schätzkarten sind bei den Katasterämtern, teilweise bereits in digitalisierter Form verfügbar. Nach einer Aktualisierung z. B. durch gezielte Bodenbeprobungen und der Nachvollziehung bodengenetischer Prozesse, wie die Abschwemmung von Tonmineralen von Kuppen, Vergleyung durch Grundwassereinfluss, hat sich die Reichsbodenschätzung für die Projektflächen als eine wertvolle Datengrundlage erwiesen. Für die Verwendung in preagro wurden die Schätzkarten durch das Teilprojekt ‚Regionale Stoffdynamik’ durch ein eigens entwickeltes Verfahren, die Bodenschätzungs-Standard-Auswertung (BOSSA), noch präzisiert. Dieses ermöglicht die Einbeziehung der detaillierten Angaben der bei den Finanzdirektionen vorliegenden Grablochbeschreibungen. So lassen sich profilbezogene Aussagen zu Bodenart, Bodentyp und sogar die heute gebräuchlichen bodenphysikalischen Parameter wie Lagerungsdichte, nutzbare Feldkapazität oder Durchwurzelungstiefe ableiten.

Relief (digitale Geländemodelle)

Das Relief hat eine entscheidende Wirkung auf die natürliche Ertragsfähigkeit landwirtschaftlicher Flächen. Es beeinflusst in hohem Maße die Prozesse der Bodenbildung, den Wasserhaushalt, das Mikroklima und somit die Ertragsfähigkeit des Bodens. Für eine Berücksichtigung des Reliefs im Teilflächenmanagement bietet sich die Nutzung sog. digitaler Höhenmodelle (DGM) an. DGM sind bereits kommerziell bei den Landesvermessungsämtern verfügbar, oft allerdings nur in einem 50 m x 50 m Raster. In einigen Bundesländern, wie Nordrhein-Westfalen oder Sachsen-Anhalt, können diese in einem geeigneten Raster DGM von 10 m x 10 m zu einem Preis zwischen 60 und 100 DM pro km² bezogen werden. Im Verbundprojekt preagro wurden DGM mit einer Rasterweite von 5 m und einer Genauigkeit von besser 1 dm bei der Überfahrt mit einem hochgenauen DGPS erstellt. Eine praktische Anwendung ist die Ableitung von potenziellen Vernässungsbereichen im Schlag aus der Zuflussfläche und dem Gefälle (Topographischer Wetness-Index TWI). Die Lokalisation solcher Stellen gibt wertvolle Hinweise für eine Planung von Bodenbearbeitung, Aussaat, Düngungs- und Pflanzenschutzmaßnahmen.

In preagro werden die DGM zur Interpretation von Luftbildern, Ertragskartierungen, vor allem aber als wesentlicher Bestandteil der Entscheidungsmodelle genutzt. Die vielseitige Verwendbarkeit und die nahezu unbegrenzte zeitliche Gültigkeit lässt deren standardmäßige Anschaffung für die Praxis in Zukunft sinnvoll erscheinen.

Darstellung des Wetness-Index. Dunkle Bereiche zeigen höhere Feuchte an. Die gepunkteten Linien sind die jede Sekunde gespeicherten Höhen-Messpunkte des RTK-GPS in den Fahrspuren, Ausschnitt Schlag 104, Kassow.

Darstellung des Wetness-Index. Dunkle Bereiche zeigen höhere Feuchte an. Die gepunkteten Linien sind die jede Sekunde gespeicherten Höhen-Messpunkte des RTK-GPS in den Fahrspuren, Ausschnitt Schlag 104, Kassow.

Eine elegante und schlagkräftige Methode Informationen über den Boden zu gewinnen, bieten geoelektrische Verfahren. Dabei wird während der Fahrt über die zu untersuchende Fläche die (scheinbare) elektrische Leitfähigkeit des Bodens gemessen. Da diese maßgeblich bestimmt wird von Wassergehalt, Bodenart, gelösten Mineralien und Lagerungsdichte, lassen sich mit entsprechenden Referenzmessungen Aussagen zu diesen Größen treffen. preagro nutzt das berührungsfreie Verfahren mit dem Gerät EM-38 vor allem zu Untersuchungen der Bodenart. Der Vergleich mit Bodenproben und Luftaufnahmen hat bestätigt, dass deutliche Substratunterschiede wie zwischen Ton und Sand bis in eine Tiefe von 1 m gut erkannt werden können.  Praktische Anwendung könnten Leitfähigkeitsmessungen bei der Abgrenzung homogener Schlagbereiche und bei der Überprüfung vorhandener Karten der Reichsbodenschätzung finden. Einzelne Dienstleister bieten dies bereits an.  

Bodenleitfähigkeit

Karte der scheinbaren elektrischen Leitfähgkeit (mS/m) gemessen mit EM-38, Schlag „Bullenstall“, Raguhn

Karte der scheinbaren elektrischen Leitfähgkeit (mS/m) gemessen mit EM-38, Schlag „Bullenstall“, Raguhn

EM-38 mit GPS-Antenne auf einem gezogenen Schlitten montiertEM-38 mit GPS-Antenne auf einem gezogenen Schlitten montiert

LuftbilderFernerkundung kann die Ableitung teilflächenspezifischer Maßnahmen im Pflanzenbau durch verschiedenste Informationen unterstützen. Im Verbundprojekt preagro liefert die Fernerkundung z. B. Ableitungen statischer Parameter wie Bodenart, verfügbare Feldkapazität oder Ertragspotenziale für die Erzeugung von Standortkarten, die unter anderem für die Planung der differenzierten Aussaat oder Grunddüngung verwendet werden (Mapping Ansatz). Bei Applikationen, die sich in stärkerem Maße auf den (tages)aktuellen Pflanzenzustand beziehen, stößt dieses Verfahren an seine Grenzen. Für Online-Verfahren, die in real-time (Echtzeit) bzw. nahe real-time die Mengenregulierung z. B. für die N-Düngung und PSM vornehmen sollen, sind deshalb zeitabhängige Informationen zur Bestandesentwicklung und -vitalität sowie zum aktuellen Bodenwasserhaushalt (Zustandskarten) durch Spektralsensoren zu bestimmen und zu bewerten. Alternativ zu traktorgestützten Sensoren kann die flugzeuggestützte Fernerkundung ebenfalls aktuelle und großräumige Bestandesinformationen z. B. zur N-Düngung oder für Fragestellungen im Bereich des Pflanzenschutzes liefern. Für die Applikationsunterstützung durch Fernerkundung sind aufgrund der Zeiträume, bis die Informationen tatsächlich zur Verfügung stehen (turn-around Zeitraum), und der Erfassungs- und Regelungsgröße landtechnischer Maschinen unterschiedliche Fernerkundungssensoren geeignet.

Ertragsschätzung, (Ertragspotential,Aussaatplanung)

Biomasse(W-Regulatoren, Fungizide)

Verunkrautung(Herbizide)

Pflanzenstreß(Fungizide)

Pflanzenvitalität (N-Düngung)

Reg

elu

ng

sgrö

ße

[m

]Turn-around Zeitraum

Echtzeit 24 h12 h 3 Tage 1 Wo. 2 Wo. 1 Monat 3 Monate

1

5

10

20

50

100

0.5

Flugzeug

Traktor-/ per Pedes Sensor

Satellit

Ertragsschätzung, (Ertragspotential,Aussaatplanung)

Biomasse(W-Regulatoren, Fungizide)

Verunkrautung(Herbizide)

Pflanzenstreß(Fungizide)

Pflanzenvitalität (N-Düngung)

Reg

elu

ng

sgrö

ße

[m

]Turn-around Zeitraum

Echtzeit 24 h12 h 3 Tage 1 Wo. 2 Wo. 1 Monat 3 Monate

1

5

10

20

50

100

0.5

Flugzeug

Traktor-/ per Pedes Sensor

Satellit

Eignung verschiedener Sensorplattformen für verschiedene Parameter bzw. Maßnahmen in Abhängigkeit der Regelungsgrößen und turn-around Zeiträume

Eignung verschiedener Sensorplattformen für verschiedene Parameter bzw. Maßnahmen in Abhängigkeit der Regelungsgrößen und turn-around Zeiträume

Im Verbundprojekt preagro wurde eine praxisgerechte Methodik zur Erfassung und Auswertung von standardisierten Bodenkenngrößen in Form von ‚Hof-Bodenkarten’ entwickelt und erprobt. Mit einem hydraulischen Bohrer auf einem Trägerfahrzeug (“SoilRover”) werden Bohrkerne bis zu einer Tiefe von 150 cm gezogen, und die über eine standardisierte „Bodenansprache“ (“KA4”) erhobenen Daten werden in ein Erfassungs- und Auswertungsprogramm eingegeben. Beprobungspläne werden anhand von Auswertungen der vorhandenen Vorinformationen (Relief, Luftbilder, Reichsbodenschätzung, Leitfähigkeitsmessungen) vorab erstellt, so dass im Feld unter Zuhilfenahme von DGPS-gestützter Navigation Bohrpunkte innerhalb von Fahrgassen gezielt angefahren werden können. Konzeptkarten werden direkt am Feldrand nach der Kartierung erarbeitet, um im Zweifelsfall Nachkartierungen vornehmen zu können. Hof-Bodenkarten bilden für die übrigen Teilprojekte wichtige Informationen zur Bodengenese, also auch zu Bodentyp und Bodenart ab. Bei Erstellung der Hof-Bodenkarten wird zur Abgrenzung der einzelnen Polygone vor allem die Größe der nutzbaren Feldkapazität (nFK) herangezogen, da diese als ein wesentlicher Faktor bei der Abschätzung von Ertragspotenzialen gilt.

Digitale Hof-Bodenkarten

“SoilRover” mit Hydraulik-Bohrgerät, DGPS-Navigation und Laptop-Datenerfassung

“SoilRover” mit Hydraulik-Bohrgerät, DGPS-Navigation und Laptop-Datenerfassung

nFK-optimierte Bodenformenkarte, Schlag „Kiesberg“, Baasdorf1. Tschernosem-Gley-Braunerde aus lehmigem Schluff/lehmigem Ton2. Rendzina aus tonigem Schluff/lehmigem Ton3. Tschernosem-Braunerde aus sandig-lehmigem Schluff/tonigem Lehm4. Tschernosem-Braunerde aus lehmigem Schluff/schluffig-lehmigem Sand5. Tschernosem aus sandigem Schluff/Sand (Lößauflage 5 dm)6. Anmoorpseudogley aus Anmoor/lehmigem Ton7. Tschernosem aus sandigem Schluff/Sand (Lößauflage 7dm)8. Tschernosem-Braunerde aus lehmigem Schluff/lehmigem Ton9. Tschernosem aus sandigem Schluff/Sand (Lößauflage 9dm)

nFK-optimierte Bodenformenkarte, Schlag „Kiesberg“, Baasdorf1. Tschernosem-Gley-Braunerde aus lehmigem Schluff/lehmigem Ton2. Rendzina aus tonigem Schluff/lehmigem Ton3. Tschernosem-Braunerde aus sandig-lehmigem Schluff/tonigem Lehm4. Tschernosem-Braunerde aus lehmigem Schluff/schluffig-lehmigem Sand5. Tschernosem aus sandigem Schluff/Sand (Lößauflage 5 dm)6. Anmoorpseudogley aus Anmoor/lehmigem Ton7. Tschernosem aus sandigem Schluff/Sand (Lößauflage 7dm)8. Tschernosem-Braunerde aus lehmigem Schluff/lehmigem Ton9. Tschernosem aus sandigem Schluff/Sand (Lößauflage 9dm)