Mittwoch, 20. September 2017

Precision Farming: Landwirtschaft 4.0

Mein Name ist Britta Lückmann und ich bin seit 2010 bei Masuch Geoinformation. Vorher habe an der Universität Osnabrück Wirtschafts- und Sozialgeographie (Diplom) studiert. Hier bin ich vor allem für GIS-Analysen, Denkmalkartierung und thematische Kartographie sowie für den Bereich Landwirtschaft zuständig.

Heutzutage reicht es nicht mehr, sich nur auf die Erfahrungen vorheriger Generationen zu verlassen um einen Landwirtschaftsbetrieb erfolgreich zu führen. Auch Landwirte müssen vieles im Blick haben, um bestehen zu können.

Nicht nur sich häufig wandelnde Verbraucher-Wünsche, globaler Wettbewerb und stetig steigende Kosten für Ackerflächen zwingen zu effizientem Arbeiten auch in der Landwirtschaft. Wachsende Anforderungen seitens Umwelt- und Naturschutz erhöhen zusätzlich den Druck. Besonders die Förderung extensiver Landwirtschaft und die Vermeidung von übermäßiger Düngung spielen hierbei eine wichtige Rolle. Die Akquise von damit verbundenen Fördermitteln für den Betrieb gehört ebenfalls zum Geschäft.

Neue Technologien kommen als Themenfeld noch hinzu. Die bieten aber auch Chancen, die benannten Probleme zu lösen. Der optimale Einsatz von Düngemitteln in Hinsicht auf Ökologie, Ertrag und Kosten kann z.B. mit Hilfe von teilschlagbezogener Landwirtschaft unterstützt werden (ein Teil von Precision Farming).

Wir als GIS-Dienstleister arbeiten dazu eng mit Landwirten, geschulten Probenehmern und einem Labor zusammen.

In Abstimmung mit dem landwirtschaftlichen Betrieb erarbeiten wir auf Grundlage der Schlaggrenzen (aus der Schlagkartei des Betriebes) ein Raster für die Beprobung. Dabei werden sowohl die örtlichen vorliegenden Bodenverhältnisse, das Relief als auch die Bearbeitungsrichtung der Äcker und Grünlandflächen berücksichtigt. Probeflächen von drei bis fünf Hektar Größe bieten dabei ein gutes Aufwand-Nutzen-Verhältnis.

Abb. 1 Schlag vor der Teilung
Abb. 2 standardmäßig geteilter Schlag


Diese Flächen übergeben wir dem Probenehmer auf einem mobilen Gerät (z.B. Tablet). Der Probenehmer nimmt dann die Beprobung mittels Mischprobe vor und schickt alles an das Labor, das sich um die Auswertung kümmert. Der abschließende Bericht enthält für den Landwirt wichtige Angaben zur Bodengruppe, Gehalt von Kalium, Magnesium und Phosphor, sowie dem pH-Wert. Je nach Bodengruppe ergeben sich für die Nährstoffe eigene Klassen (A - sehr niedrig bis hin zu E - sehr hoch). Diese Klassen werden auf je einer eigenen Karte für die beprobten Flächen dargestellt.

Abb. 3 Kalium-Nährstoffkarte
Abb. 4 Auszug aus dem Laborbericht (Nährstoffklassen)
Bei einigen Betrieben wenden wir ein spezielles Proberaster auf Grundlage der Bodenschätzung an: Hier werden die Schläge nicht anhand der oben genannten Faktoren (Relief etc.) geteilt, sondern durch die Flächen der Bodenschätzung. Die Bodenschätzung gibt Auskunft über die Beschaffenheit und natürliche Ertragsfähigkeit des Bodens. Darin enthalten sind Angaben über die Bodenart und die Acker- bzw. Grünlandzahl der jeweiligen Fläche, sodass hier zwischen ertragreichen und ertragsarmen Flächen unterschieden werden kann.

Bei der Beprobung nach diesem Verfahren, fassen wir Flächen mit sehr ähnlichen Eigenschaften zusammen.
Abb. 5 Bodenschätzung
Abb. 6 Teilflächen nach Bodenschätzung

Zusätzlich zum Untersuchungsergebnis enthält der Probebericht die Düngeempfehlung für den Landwirt. Abhängig von der vorherigen Frucht und dem erwarteten Ertrag der Folgefrucht wird angegeben, wie viel Dünger (in kg) pro Hektar ausgebracht werden sollte, um eine optimale Ernte zu erreichen. Außerdem kann berücksichtigt werden, wie viel Stickstoff noch im Boden enthalten ist (N-min-Untersuchung) und wie viel die geplante Frucht dem Boden entziehen wird. Auch dieser Faktor muss durch Düngung aber auch sinnvolle Fruchtfolge ausgeglichen werden.

Abb. 7 Auszug aus dem Laborbericht (Düngeempfehlung)


Die Daten aus der Düngeempfehlung können mit Hilfe spezieller Programme auf GPS-gesteuerte Traktoren mit dazu passenden automatischen Kalkstreuern oder Düngerspritzen übertragen werden. Damit hat der Landwirt die Möglichkeit, (fast) vollautomatisch zu düngen. Theoretisch ist es so auch möglich ohne Fahrer zu arbeiten, da die Maschinen aufgrund der GPS-Steuerung genau wissen, an welchem Punkt auf dem Schlag sie sich befinden. Wechselt der Traktor in eine andere Parzelle, reagiert der mit dem GPS verbundene Computer und ändert je nach Vorgabe die Mischung an Düngemitteln. Es wird also vermieden, dass gut versorgte Bereiche überdüngt und unterversorgte Bereiche nicht genug gedüngt werden.

Neben der vollautomatischen Düngung erfassen einige der Ernte- und Bewirtschaftungsmaschinen auch GPS-bezogene Daten bei der Saat und der Ernte. So können neben den Umrissen der Schläge auch Statistiken erzeugt werden, die Auskunft darüber geben, wie viel Saat verbraucht wurde und wie viel auf welcher Parzelle geerntet wurde.

Mit Hilfe spezieller Agrar-Software, kombiniert mit passenden GIS-Erweiterungen können diese Daten und die Ergebnisse aus der GPS-Beprobung auf dem PC sichtbar gemacht und ausgewertet werden.

So ergibt sich über das Wirtschaftsjahr hinaus eine umfangreiche Sammlung an Daten und digitalen Karten, die dem Landwirtschaftsbetrieb dabei helfen, die vergangenen Jahre zu reflektieren und die Planung für kommende Jahre zu vereinfachen.

Noch nutzen nicht alle Betriebe das volle Potential teilflächenbezogener Landwirtschaft aus. GPS-bezogene Beprobung ist in den meisten Betrieben mittlerweile jedoch bekannt und wird als Anhaltspunkt für die Düngung der Schläge genutzt. Die automatisierte Düngung per GPS wird noch nicht flächendeckend eingesetzt. Aber mit dem Ersatz alter Technik wird sich auch dies durchsetzen.

Teilflächen-Management und GPS-gestützte Bodenbeprobung ist natürlich nur ein Aspekt moderner Landwirtschaft. Und ob man das nun als Teil von Precision Farming ansieht oder in den Begriff Landwirtschaft 4.0 steckt, eines ist sicher klar: Der Trend zur Digitalisierung auch in der Landwirtschaft ist eindeutig und unumkehrbar.


Übrigens:

Als Geodaten-Dienstleister können Ihnen auch bei der Beschaffung diverser Fachdaten helfen:

Wie wäre es bspw., wenn Sie in Ihrer Schlagkartei Bodenkarten oder die Reichsbodenschätzung unter Ihre Schlaggrenzen legen können?

Oder wie wäre es mit aktuellen und hochaufgelösten Luftbildern? Dafür befliegen wir Ihre Flächen mit unserer Drohne.

Vielleicht können wir Ihnen auch dabei helfen, Ihre Ertragsdaten in Ihre Software einzubinden?

Fragen Sie uns einfach!

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