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Landwirtschaftliche Betriebslehre

Prof. Dr. Peter Wagner

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Professur für Landwirtschaftliche Betriebslehre

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Aus unserer Arbeit:

Der Precision Farming Versuch 2005 in Görzig

Martin Schneider

Auf einem 63 Hektar großen Schlag der Domäne Görzig (ca. 20 km nördlich von Halle) wurde ein Versuch zur teilflächenspezifischen Stickstoffdüngung angelegt. Darin soll die schlageinheitliche Düngung mit drei verschiedenen Precision Farming Strategien verglichen werden. Die Durchführung erfolgt nach "On Farm Research" Gesichtspunkten mit praxisüblicher Technik.

Versuchsdesign

Die verschiedenen Düngestrategien:
  • Betriebsüblich: Der Betriebsleiter legt aufgrund seiner Kenntnis des Standortes die schlageinheitliche Düngemenge für alle drei Düngegaben fest
  • Injektor: Eine einmalige Düngergabegabe mit stabilisiertem Stickstoff wird direkt in den Boden injiziert. Die Applikation erfolgt teilflächenspezifisch auf Grundlage einer Einteilung des Feldes in drei verschiedene Ertragspotenzialzonen.
  • Sensor: Die erste Stickstoffgabe erfolgt schlageinheitlich (wie "Betriebsüblich"). Die zweite und dritte Gabe wird im "Online Verfahren" nach den Empfehlungen des Yara-N-Sensors™ (Messung des Chlorophyllgehaltes der Biomasse) durchgeführt.
nix
  • Netz: Mithilfe von historischen Ertragsdaten, Standorteigenschaften (EM38-Messung) und aktuellen Reflektionsmessungen des Bestandes wird über ein Neuronales Netz für jede Teilfläche (20 x 20 Meterraster), unter der Annahme von verschiedenen Stickstoffapplikationen, der erwartete Ertrag simuliert. Darüber wird die ökonomisch optimale N-Menge bestimmt, die zu jeder Gabe im "Offline Verfahren" appliziert wird.
Zusätzlich wurden noch Streifen mit Parzellen angelegt, worin die Düngung von 0 bis 180 kg N/ha variiert wird. Die Ernteergebnisse daraus werden zum weiteren Lernen des Neuronalen Netzes benötigt.
Für jede Düngestrategie gibt es zwei Wiederholungen. Die Verteilung der Streifen im Feld wurde so gewählt, dass jede Düngevariante ungefähr die gleiche Verteilung an EM38- und historischen Ertragsklassen hat.
Strategie "Betrieb" "Sensor" "Injektor" "Netz"
Stickstoffgabe (kg/ha) 175 182 190 148
Ertrag (dt/ha) 70,4 73,4 72,1 76,8
Proteingehalt (PR in TS, %) 14,3 14,9 15,4 12,9
NKL* (€/ha) 606 633 615 647
NDKL** (€/ha) 591 613 585 628
* stickstoffkostenfreie Leistung, berechnet unter Berücksichtigung des Proteingehaltes, Annahme: Verkauf ab Feld
** stickstoff- und stickstoffdüngungsfreie Leistung, berechnet unter Berücksichtigung des Proteingehaltes und nach KTBL "Betriebsplanung Landwirtschaft 2004/05", Arbeitsgang Düngerstreuen ab Feldrand, Düngerzufuhr Hof-Feld; Yara-Sensoreinsatz zu den Versuchsgliedern "Sensor" und "Netz", Annahme: Einsatz auf jährlich 1300 ha, AfA 5 Jahre, Zinssatz 8% p.a.
Trotz niedrigstem Proteingehalt und niedrigster Stickstoffdüngung übertrifft die Düngestrategie "Netz" mit 37 €/ha NDKL die schlageinheitliche Vergleichsvariante. Der Online-Ansatz des Sensors erreicht eine höhere NDKL von 22 €/ha bezogen auf das Versuchsglied "Betrieb". Der Depotinjektionsdüngung kamen unter den Voraussetzungen des Versuchsjahres auf diesem Standort mit einem Verlust von 6 €/ha (Vergleich: schlageinheitliche Düngung) keine ökonomischen Vorteile zu. nix Eine detaillierte Beschreibung der Versuchsanstellung und -auswertung findet sich in:
Wagner et al. (2005): Einsatz künstlicher Neuronaler Netze zur automatisierten Ableitung von Entscheidungsregeln für die N-Düngung in Winterweizen. In: Zeitschrift für Agrarinformatik, Heft 4/2005.

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