Projekt 07382/01

Technik zur teilflächenspezifischen Düngung

Projektdurchführung

Christian-Albrechts-Universität zu KielInstitut für Landwirtschaftliche Verfahrenstechnik
Max-Eyth-Str. 6
24098 Kiel

Zielsetzung und Anlass des Vorhabens

Es sollte eine Düngungstechnik untersucht werden, die auf mehreren landwirtschaftlichen Betrieben zu installieren ist und sich durch einen besonders kostengünstigen und umweltschonenden Einsatz der Düngemittel auszeichnet. Die Technik basierte auf dem Prinzip der sogenannten teilflächenspezifischen Bewirtschaftung und ermöglichte es, bei gleichbleibenden Kornerträgen den Aufwand an Düngemitteln erheblich zu reduzieren, da die Menge je nach Nährstoffdefizit der Teilflächen, also bedarfsgerecht, dosiert wurde.
Die Untersuchungen sollten die Effizienz des Systems und der Einzelkomponenten ermitteln. Ziel dabei war auch, sinnvolle Verbesserungen und Ergänzungen hinsichtlich Technik und Software aufzuzeigen, die direkt aus der landwirtschaftlichen Anwendung kommen.


Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenIn Feldversuchen erfolgte die Praxisumsetzung der teilflächenspezifischen Düngung. Dabei wurde die Funktion und die Effektivität des Systems überprüft. Es wurde auf drei landwirtschaftlichen Betrieben jeweils die Hälfte eines Schlages von ca. 30 ha Größe teilflächenspezifisch gedüngt. Die andere Hälfte fungierte als Referenz und wurde konstant bzw. betriebsüblich gedüngt. Die Stickstoffdüngung von Weizenbeständen erfolgte an vier Terminen jeweils teilflächenspezifisch und konstant.
Die Beerntung der Schläge lieferte die notwendigen Daten über den Flächenertrag der Versuchsvarianten. Um die Strategie des Systems mit dem Aufzeigen von Ursache-WirkungsEffekten zu überprüfen, wurde die Beerntung mit einem GPS-fähigen Versuchsmähdrescher durchgeführt, der die Erstellung von Ertragskarten ermöglichte. Dieses erfolgte aus rein versuchstechnischen Gründen und wird sonst nicht mit dem Düngungssystem und der Mengenprognose gekoppelt.
Die Verrechnung der Daten gab Auskunft über die Effektivität des Gesamtsystems infolge des Einsatzes der neuen Technik. Aufbauend auf diesen Daten wurden betriebswirtschaftliche Effekte dargestellt.


Ergebnisse und Diskussion

Die teilflächenspezifische Düngung bietet die Chance, jede Teilfläche eines Schlages gemäß der jeweiligen Ertragsfähigkeit zu düngen. Dieses Ziel ist in umfangreichen Praxisversuchen mit Weizen und Gerste verfolgt und weitgehend bestätigt. Gegenüber der betriebsüblichen Düngegabe wurde nach Teilflächen gedüngt, darüber hinaus auf reduziertem Niveau, um das Einsparungspotential zu verdeutlichen. Bei Erträgen um 10t/ha wurde eine Effizienz von 70-80 kg Korn je kg N erreicht. Die N-Gabe konnte um etwa 50 kg N/ha reduziert werden.
Die Versuchsanlage hatte N-Varianten in Höhe und Zeitpunkt vorgesehen. Damit hebt sich dieses Vorhaben von denen anderenorts erfreulich ab. Die differenziert je Fahrspur und je Teilfläche aufgenommenen Daten erlauben, eine Vielfalt von Einflußgrößen zu analysieren: fachliche Ursachen wie meßtechnisch-statistische Überlegungen.
Entscheidend im Sinne des ökologischen Ziels - auch des ökonomischen - ist die beachtliche Einsparung an Stickstoff. Die Ursache dafür besteht in der optimalen Versorgung jeder Teilfäche: die einzelne Gabe wird zu dem jeweiligen Termin dem speziellen Status des Pflanzenbestands und der erwarteten Entwicklung angepaßt. Die einheitliche Gabe orientiert sich an dem Optimum für den guten Boden, damit wird die weniger gute Teilfläche überversorgt. Die Teilflächen-Bewirtschaftung vermeidet dies, geht also stets vom optimalen Punkt der spezifischen Ertragskurve aus. Dazu bedarf es ausreichender naturaler Daten zur Ertragsfunktion und Modellierung des Nährstoffbedarfs.
Das Projekt hat die Entwicklung in der Computergesteuerten Düngung forciert. Das trifft zu für die Programme, die Applikationskarte sowie die Technik von Dosierung und Verteilung. Die eigenen Arbeiten initiierten die Entwicklung in den Firmen. Die spezifisch für die Teilflächen durchgeführte Ernte schuf wichtige Erfahrungen zu Zuverlässigkeit und Störungen in der GPS-Positionierung. Die Mängel mußten und müssen in langwieriger Arbeit korrigiert werden. Damit sind umfangreiche Erkenntnisse zu Ertragsdifferenzen auf Schlägen und zum Potential der Teilflächen gewonnen sowie Ansatzpunkte, die Teilflächen in Ausmaß und Abgrenzung zu definieren.


Öffentlichkeitsarbeit und Präsentation

Die Öffentlichkeitsarbeit lief parallel, um Konzeption und Versuchsanstellung sowie Ergebnisse und Eindrücke weiterzugeben. Dies geschah und geschieht auf mehreren Ebenen:
· wissenschaftliche Veröffentlichungen
· Publikationen in praxisnahen Zeitschriften oder Bauernblättern
· Vorträge vor Fachpublikum der Offizialberatung oder der Ringberater sowie vor Firmen. Diese Veranstaltungen erweisen sich angesichts des Erfahrungsaustausches als besonders ergiebig.
· Seminare im Bereich der Fakultät und Lehre


Fazit

Damit hat das Vorhaben die Grundlagen zur Methodik und Beratung geliefert, das Ziel höherer N-Verwertung und geringerer N-Gabe zu erreichen. Wege zur Definition der Heterogenität und der Teilflächen sind aufgezeigt. Die Rechner-Programme und die landtechnische Lösung stehen zur Verfügung. Das entspricht dem Ziel höherer ökologischer Effizienz.