Report Düngemittel

Drohnen spüren Ertragsunterschiede auf


Mittlerweile bietet eine Vielzahl von Herstellern Sichtgeräte für landwirtschaftliche Flächen an.
-- , Foto: Perner
Mittlerweile bietet eine Vielzahl von Herstellern Sichtgeräte für landwirtschaftliche Flächen an.

Wo das elektronische Auge sitzt, hängt von der Landtechnik ab. Die Systeme sind entweder am Frontlader wie Crop Sensor, Crop Circle, Greenseeker und Isaria-Sensor oder auf dem Dach wie der Yara N-Sensor und CropSpec von Schleppern montiert (siehe Übersicht). Während der Überfahrt durch Ackerkulturen – vorrangig bei Getreide oder Raps genutzt – erfassen die Sensoren im sichtbaren und nicht-sichtbaren Spektralbereich (Nahen Infrarotbereich – NIR) Daten, auf deren Grundlage Abschätzungen zu den Chlorophyllgehalten, zur Stickstoffaufnahme und -verfügbarkeit sowie zur Biomasse der Ackerkulturen möglich sind.


Interdisziplinäre Forschung
Die U.A.S. Umwelt- und Agrarstudien GmbH, Jena, bietet Forschungsdienstleistungen im Agrar- und Umweltbereich an. Ein Schwerpunkt des Unternehmens ist die Planung, Durchführung und Auswertung von landwirtschaftlichen Feldversuchen. Damit eng verbunden sind Erfahrungen im Bereich der statistischen Datenanalyse und Modellbildung. Diese Leistungen werden von der U.A.S. über das landwirtschaftliche Versuchswesen zu verschiedenen Fragestellungen angeboten. Einen weiteren Schwerpunkt bilden Forschungs- und Entwicklungsprojekte. Dieser Ansatz erfordert ein hohes Maß an interdisziplinärer Zusammenarbeit mit anderen Unternehmen und Forschungseinrichtungen. Die U.A.S. versteht sich dabei als Bindeglied zwischen Forschung und Praxis mit dem Ziel, wissenschaftliche Erkenntnisse in praktische Empfehlungen und Serviceleistungen umzusetzen. (da)

Kameras checken Biomasse

Dabei werden Vegetations-Indizes verwendet, die in der Satelliten-Fernerkundung schon seit mehreren Jahrzehnten erfolgreich eingesetzt werden. Die verarbeiteten Sensordaten werden dann genutzt, um den Stickstoff (N)-Bedarf und damit die Höhe der N-Düngung zu kalkulieren. Die gängigen Online-Sensoren messen dabei wenige Meter rechts und links der Fahrgassen und interpolieren die Werte für die nicht-gescannten Bereiche eines Schlags. Dr. Jörg Perner von U.A.S. Umwelt- und Agrarstudien in Jena wies vor Kurzem auf dem Dünge- und Pflanzenschutz-Feldtag in Bad Salzungen auf die vielfach diskutierte Problematik der eingeschränkten Repräsentativität dieser Verfahren hin. Dies ist insbesondere bei zunehmenden Arbeitsbreiten und bei Schlägen mit hoher Variabilität der Fall. An dem Beispiel eines von der U.A.S. durchgeführten Düngungsversuchs aus der Saison 2015 im Winterweizen zeigte Perner das Potenzial auf, welches der Einsatz von Mini-Drohnen und besser als Unmanned Aerial Vehicles (UAV) bezeichnete Systeme für die Landwirtschaft hat. Diese sind als Copter mit vier bis acht Rotoren oder als Starrflügler verfügbar. Sie sind mit einer Multispektralkamera ausgestattet und ermöglichen wie die Online-Sensoren die Ableitung einer Vielzahl von Vegetationsindizes und damit auch die Abschätzung von Biomasse, Chlorophyll- oder N-Gehalten in Ackerkulturen.

Am Beispiel des bekanntesten Indexes, des NDVI (Normalized Difference Vegetation Index), zeigte der Experte, dass auf dieser Grundlage bereits sechs und auch schon zehn Wochen vor der Ernte belastbare Aussagen zu den relativen Ertragsunterschieden verschiedener Behandlungsvarianten möglich sind.

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Demonstration in Bad Salzungen

In der Saison 2016 werden diese Erkenntnisse zusammen mit der Thüringer Landesanstalt für Landwirtschaft (TLL) genutzt. Perner stellte dazu auf dem Feldtag in Bad Salzungen erste Ergebnisse aus den Befliegungen zu den in Winter-Triticale und Wintergerste von der TLL in Friemar durchgeführten Düngungsversuchen vor. Auf Grundlage der bisher vorliegenden Ergebnisse ist Perner davon überzeugt, dass zukünftig der Einsatz von Drohnen, kurz UAVs, zur Düngebedarfsermittlung in Ergänzung zu oder als Ersatz für Schlepper-basierte Sensoren sehr wahrscheinlich ist. Die meisten der von den Online-Sensoren genutzten Indizes sind durch Drohnen-Befliegungen mit Multispektralkameras kalkulierbar. Ein Vorteil der Drohnen-basierten im Vergleich zu Schlepper-basierten Sensor-Systemen ist dabei die komplette Abdeckung des Schlages und damit ein hohes Maß an Repräsentativität der Ergebnisse. Er weist aber auch darauf hin, dass Schlepper-basierte Sensorsysteme als Online-Systeme schon sehr weit entwickelt sind und im Gegensatz dazu die Drohnen-basierten Systeme noch weitgehend am Anfang stehen. Mit der Weiterentwicklung von Sensoren und deren Einsetzbarkeit für Drohnen ist mit erweiterten Einsatzmöglichkeiten zu rechnen. Denkbar sind hier die kombinierte Erfassung von N-Bedarf, Krankheitsbefall und Unkrautbesatz in Ackerkulturen. Immer setzt der Einsatz der Drohnen aber auch professionelle Kenntnisse und Erfahrungen voraus. (da)
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