23.01.2020 09:16
Quelle: schweizerbauer.ch - aiz
Forschung
Passgenaues Düngen durch Sensoren
Forscher der Technischen Universität München (TUM) haben am Wissenschaftszentrum Weihenstephan anhand von Algorithmen und Sensoren ein leistungsfähiges Tool zur zielgerichteten Düngung entwickelt.

Bis Dato berechnen Landwirte die Düngemenge für ein Feld aus dem durchschnittlichen Ertrag und der mittleren Bodengüte. In Wirklichkeit jedoch variieren Bodeneigenschaften, Ertragspotenzial und Düngebedarf kleinräumig auch innerhalb eines Feldes.

Multispektraler Sensor


An Stellen, die vom Mittelwert des Feldes abweichen, bekommen die Pflanzen deshalb zu viel oder zu wenig Dünger. Überschüssiger Stickstoff bleibt im Boden zurück, reichert sich über die Jahre an und entweicht irgendwann in die Umwelt, etwa ins Grundwasser.

Ein spezieller multispektraler Sensor, der am Traktor angebracht werden kann, misst das Licht, das von Pflanzenbeständen reflektiert wird und errechnet daraus den Versorgungsstatus der Pflanzen mit Stickstoff.

Stickstoffgehalt der Pflanze bestimmt

Das System berücksichtigt darüber hinaus das Wachstumsstadium, die Bodengüte und die angestrebte Produktqualität, um dann die optimale Düngermenge zu berechnen. Damit werden in einem Arbeitsgang der Stickstoffgehalt der Pflanze bestimmt und die richtige Düngermenge in Echtzeit ermittelt. Kurt-Jürgen Hülsbergen, Inhaber des Lehrstuhls für biologischen Landbau und Pflanzenbausysteme, ist sich sicher: "Der Düngebedarf von Kulturpflanzen wird zunehmend mit sensorgestützten Systemen und Düngealgorithmen ermittelt." 

Hülsbergen hat mit seinem Team in den vergangenen zwei Jahrzehnten ein digitales Nährstoff-Managementsystem auf Basis von Langzeit-Feldexperimenten aufgebaut. Damit werden die Stoff- und Energieflüsse landwirtschaftlicher Betriebe analysiert, bewertet und optimiert. Wissenschafter Franz-Xaver Maidl hat darauf aufbauend ein sensorgestütztes System und Algorithmen zur teilflächenspezifischen Stickstoffdüngung entwickelt. 

Stickstoffeffizienz steigern

Das modular aufgebaute, webbasierte Managementsystem wird nun in der oberbayerischen Modellregion Burghausen/Burgkirchen ab dem Frühjahr 2020 in einem dreijährigen Forschungsprojekt umfassend erprobt. Damit können Landwirte nicht nur den Nährstoff- und Düngebedarf ihrer Pflanzen genau ermitteln, sondern auch die Düngerverteilung in der Fruchtfolge optimieren. Das System kann gleichermassen im biologischen und konventionellen Landbau eingesetzt werden. Ziel ist es, die Stickstoffeffizienz zu steigern und umweltrelevante Emissionen zu vermindern. 

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