Digital düngen

Sensor übernimmt die Düngung

Der Sensor am Traktor misst Licht, das von Pflanzen reflektiert wird. Anhand der Reflexion wird der Stickstoff-Ernährungsstatus der Pflanzen berechnet unter Berücksichtigung des Wachstumsstadiums, der Bodengüte und der angestrebten Produktqualität. In Echtzeit wird die richtige Düngemenge ermittelt. Entwickelt haben dies Forscher in Weihenstephan.

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. 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.

Auf der Basis von Langzeit-Feldexperimenten haben Forschende unter Federführung der Technischen Universität München (TUM) am Wissenschaftszentrum Weihenstephan ein digitales Nährstoff-Managementsystem aufgebaut. Damit werden die Stoff- und Energieflüsse landwirtschaftlicher Betriebe analysiert, bewertet und optimiert. Dies anhand eines sensorgestütztes Systems und Algorithmen zur teilflächenspezifischen Stickstoffdüngung.

Mit einem modular aufgebauten, webbasierten Managementsystem 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 Stickstoffemissionen zu vermindern.

Ein leistungsfähiges Tool zur zielgerichteten Düngung ist ein spezieller multispektraler Sensor, der am Traktor angebracht wird. Dieser misst das Licht, das von Pflanzenbeständen reflektiert wird. Anhand der Reflexion kann der Stickstoff-Ernährungsstatus der Pflanzen berechnet werden.

Das System berücksichtigt darüber hinaus das Wachstumsstadium, die Bodengüte und die angestrebte Produktqualität, um die optimale Düngemenge zu berechnen. Damit wird in einem Arbeitsgang der Stickstoffgehalt der Pflanze bestimmt und in Echtzeit die richtige Düngemenge ermittelt.

In der oberbayerischen Modellregion Burghausen/Burgkirchen wird das System nun in einem dreijährigen Forschungsprojekt umfassend erprobt, bevor es in der landwirtschaftlichen Praxis und Beratung eingesetzt wird.