Die Landwirtschaft und der Kodak Moment – Gedanken zur Farm&Food 4.0 2019, GPS Gebrauchtsysteme im Angebot

Am 21. Januar hatte ich die Gelegenheit, die Farm & Food 2019 in Berlin zu besuchen. Bei dieser Konferenz dreht es sich um Zukunftsentwicklungen in der Agrarbranche. Motto des Kongresses war „Die Digitalisierung nicht verschlafen“. Der Besuch einer solchen Veranstaltung regt immer zum Nachdenken an, meine Gedanken zu zwei Themen dieses Ereignisses möchte ich hier wiedergeben.


Digitale Landwirtschaft, aktueller Stand.

Auf der Podiumsdiskussion u.a. mit Michael Horsch und Maximilian von Löbbecke (365FarmNet) klang eine aktuelle Ernüchterung an. Während in der Tierproduktion sich digitale Technologien auf breiter Basis durchgesetzt haben (Melkroboter, Tiererkennung etc.) und deren Sinnhaftigkeit in der Praxis nicht angezweifelt werden sieht das im Pflanzenbau anders aus. Einige Betriebe beenden ihre Precision Farming Aktivitäten, der Mehraufwand bringt nicht sichtbar die erhofften Ergebnisse. Diese Aussagen wurden zwar in der folgenden Diskussion abgeschwächt, aber blieben im Kern bestehen.

Wie sieht es mit den realen Auswirkungen des Einsatzes von Precision Farming (PF) z.B. für die Betriebswirtschaft aus? Der „richtige“ Zeitpunkt des Verkaufs seiner Ernte kann bis zu 20% Erlösunterschiede ausmachen (leider weiß man erst hinterher, ob der gewählte Verkaufstermin der Richtige war). Die Effekte einzelner Verfahren des PF liegen in der Praxis meist klar kleiner 10% und gehen oft in den jährlichen Ertragsschwankungen unter, nur in begleitenden Versuchen wie den von uns angebotenen produktionsintegrierten Großparzellenversuchen (PiG/OFE) sind diese statistisch sicher nachweisbar.

Im Vergleich zu agronomischen PF Lösungen (Sensoren/Satellit/Drohne) haben technische PF Lösungen wie Autopiloten und Teilbreitenschaltungen in der Praxis eine hohe Akzeptanz, obwohl auch hier die praktischen Effekte im einstelligen Prozentbereich liegen. Warum ist das so? Für den Fahrer bedeutet der Einsatz solcher Lösungen eine Arbeitserleichterung. Agronomisches PF einsetzen hat dagegen Mehraufwand zur Folge, Sensoren müssen kalibriert werden, in der Bediensoftware sind unbedingt die richtigen Parameter zu setzen, die Arbeit der Systeme ist zu überwachen.

Schlussfolgerung kann nur sein, dass das agronomische PF im Einsatz einfacher werden muss und für den Fahrer eher eine Arbeitserleichterung als ein zusätzlicher Aufwand bedeutet. Effekte sind durch begleitende Versuche (PiG) zu untersuchen um diese zu dokumentieren und Verfahren zu verbessern.

Für überzeugte Verfechter des agronomischen PF wie uns bleibt also viel zu tun!

Der KODAK Moment oder werden zwangsläufig Microsoft/Google unseren Pflanzenbau steuern?

Unter der Überschrift „Disruptive Technologie, neue Geschäftsmodelle und das AgriFood System der Zukunft“ referierte Frau Prof. Dr. Stefanie Bröring über bevorstehende Technologieentwicklungen in unsere Branche. Kernaussage war überspitzt formuliert wir müssen uns nur in anderen Wirtschaftszweigen umsehen und dann wissen wir, was uns bevorsteht. Im Bereich Handel sind Unternehmen wie Amazon sowieso nicht mehr zu schlagen, die Steuerung der landwirtschaftlichen Produktion werden KI (KI – künstliche Intelligenz, englisch AI) Programme von Microsoft und Google übernehmen. Das Beispiel KODAK würde es zeigen was dann passiert (dieses Unternehmen hat den Übergang von der analogen zu digitalen Fotografie nicht überstanden) oder mit dem berühmten Satz Gorbatschows erklärt „Wer zu spät kommt den bestraft das Leben“!?

Was heißt das jetzt für die Landwirtschaft konkret? Ist unser pflanzenbauliches Fachwissen nichts mehr Wert, das bekommt eine KI so nebenbei hin, wenn man sie nur mit genug Daten „füttert“? Neben meiner prinzipiellen Skepsis gegenüber Zukunftsaussagen („Prognosen sind schwierig, besonders wenn sie die Zukunft betreffen“) und Erfahrungen aus den 80er Jahren des letzten Jahrhunderts, als die KI Expertensystem hieß und nicht die in sie gesetzten Hoffnungen erfüllte, gibt es heute einige grundsätzliche praktische Probleme die im allgemeinem Hype gerne mal weggelassen werden. Ich zitiere hier nur einige Überschriften aus Fachmagazinen wie „Statistik ist nicht denken“, „Irren ist künstlich“ sowie „Neuronale Denkfehler“ welche Salz in die alten Expertensystemwunden streuen.

Nichts gegen technologischen Fortschritt wie den breiten Einsatz von Robotern den wir in den nächstem Jahren erleben werden, das angeeignete und jährlich aufs neue erweiterte pflanzenbauliche Wissen wird weiter von uns kommen müssen. Das ist unsere Kernkompetenz, das ist der Wettbewerbsvorteil gegenüber Microsoft/Google. Wenn es wirklich einmal denkende Maschinen gibt, hat die Menschheit ganz andere Probleme! Bis dahin ist aber ein weiter Weg, die augenblickliche KI ist davon ein ganzes Stück entfernt.

Wir haben GPS Gebrauchtsysteme im Angebot

Durch diverse Umtauschaktionen haben wir einen Bestand an gebrauchten Geräten, die wir kostengünstig anbieten können.

Unsere aktuellen Angebote:

Gebrauchtes SAPOS EPS System (Korrektursignal der jeweiligen amtlichen Landesvermessung, Genauigkeit 0,5 – 1 m), wetterfester DGPS(EGNOS + SAPOS) Empfänger, kabellos durch Bluetooth, >20 h Akkulaufzeit und Pansonic Toughpad FZ-M1 mit neuem Akku.

Preis 1950,- €

Gebrauchtes SAPOS HEPS RTK System (Korrektursignal der jeweiligen amtlichen Landesvermessung, Genauigkeit 1 – 2 cm), wetterfester RTK Empfänger NEO-M8P, kabellos durch Bluetooth, >20 h Akkulaufzeit und Pansonic Toughpad FZ-M1 mit neuem Akku.

Preis 3950,- €

Fragen Sie uns, wir freuen uns auf Ihre Aufgaben! Unsere Spezialität sind betriebsspezifische Lösungen, wir schätzen Sie und Ihre Herausforderungen =;-).

Unsere Kontaktdaten sind:

exagt@exagt.de oder persönlich:

arnim.grabo@exagt.de
+49 (0) 176 72588814, +49 (0) 34324 269737

andreas.schmidt@exagt.de
+49 (0) 173 352 8960, +49 (0) 34324 269739

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Zum Jahreswechsel

In diesem Sinne wünschen wir Ihnen einen guten Start ins Jahr 2019, viele Erfolge, ein glückliches Händchen bei wichtigen Entscheidungen und vor allem Gesundheit und Schaffenskraft.

Wir möchten uns bei ihnen, unseren Kunden/Partnern/Freunden, recht herzlich bedanken, für ihr Vertrauen, ihre Neugier, ihre Geduld und ihr Engagement und sind guter Hoffnung, mit ihnen zusammen weitere Projekte erfolgreich durchzuführen.

Für uns war das Jahr 2018 spannend und interessant. Vieles von dem, was wir uns vorgenommen hatten, habe wir erreicht, manches muss auf 2019 warten.

Precision Farming treibt uns nach wie vor an, sind wir doch überzeugt, dass diese Technologien zu einem ökonomisch und ökologisch besseren Pflanzenbau beitragen.

Neue Möglichkeiten eröffneten sich für uns durch den problemlosen Zugriff auf qualitativ hochwertige Satellitendaten aus dem Sentinel Programm der EU sowie der flächendeckende Verfügbarkeit von RTK-Korrektursignalen über die SAPOS-Dienste der jeweiligen Landesvermessungsämtern der Bundesländer.

Unsere agronomisch untersetzte Streukartenerstellung für die N-Düngung in Winterraps und Getreide auf Satellitenbasis konnten wir weiter ausbauen und verbessern. Versuche und unsere Erfahrungen mit den Daten und den nötigen Programmen zeigen, dass wir pflanzenbaulich aber auch technisch auf dem richtigen Weg sind, diese Dienstleistung auf breiterer Basis anbieten zu können. Es liegen sehr gute Aufnahmen aus dem Spätherbst vor, sodass wir auch jetzt noch Karten für die Frühjahrs-N-Düngung erstellen können.

Der in vielen Bundesländern für Landwirte kostenfreie RTK SAPOS-Dienst eröffnet weitere Möglichkeiten insbesondere bei der exakten Vermessung der Flächen (der nächste Agrarantrag wird kommen). Wir bieten auch 2019 entsprechende Antennen, Empfänger, Hard-/Software und Betreuung an.

Bei den produktionsintegrierten Großparzellenversuchen (PiG) lief es auch ganz gut und wir blicken optimistisch ins neue Jahr. Neben den erfolgreichen Versuchen zur N-Düngung waren leider einige Versuche wegen der Dürre nicht auswertbar und sollen 2019 wiederholt werden.

Wir freuen uns, dass es gelungen ist, ein neues Precision Farming Projekt im Rahmen von EIP-Agri durchführen zu dürfen (November 2018- November 2021). Dabei geht es um ein betriebs- und regionalspezifisches N-Düngungsberatungssystem, welches über tägliche Messungen mit robusten, einfachen Feldsensorstationen pflanzenbaulich relevante Informationen (z.B. N-Aufnahme, Bodenfeuchte, Bodentemperatur, Bestandsfotos usw.) erfasst und weiterleitet. Ziel ist es, feld-, betriebs- und regionalspezifische Parameter für eine angepasste und differenzierte N-Düngung abzuleiten.

Fragen Sie uns, wir freuen uns auf Ihre Aufgaben! Unsere Spezialität sind betriebsspezifische Lösungen, wir schätzen Sie und Ihre Herausforderungen =;-).

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Satellitenbildern für eine angepasste und differenzierte Frühjahrsdüngung / Eigene Datennetze für landwirtschaftliche Betriebe?

Satellitenbildern für eine angepasste und differenzierte Frühjahrsdüngung

In unserem Septembernewsletter haben wir über angepasste und differenzierte Frühjahrsdüngung nach der Messung der N-Aufnahme aus Satellitendaten berichtet. Die praktische Erstellung der N-Aufnahmekarten ist im vollen Gange, das „schöne“ Herbstwetter bescherte eine sehr große Auswahl brauchbarer Satellitenbilder. Und entgegen den Befürchtungen Ende August/September haben wir vielerorts sehr gute Rapsbestände, N-Aufnahmen von bis zu 200 kg N/ha wurden von uns mehrfach gemessen.


Abbildung 1: Bestand aufgenommen mit der YARA ImageIT, mit einer N-Aufnahme von 195 kg N/ha (geschnitten und gewogen nach Rapool) war der Bestand zu dicht für eine Messung mit der App.

Bei einer durchschnittlichen N-Aufnahme im Betrieb von z.B. 130 kg N/ha in können so in der 1. N-Gabe durchschnittlich 56 kg N/ha eingespart werde. Und die Differenzierung mittels Applikationskarten hilft, die Unterschiede in den Beständen auszugleichen.

Falls Sie Interesse an diesem Verfahren haben, es ist nicht zu spät, die Satellitenbilder sind auch nachträglich zu beschaffen und Referenzmessungen am Boden sind schon großräumig erfolgt. Auch für die vielerorts gut entwickelten Wintergerste-, Winterroggen- und Frühsaatweizenbestände lassen sich Applikationskarten erstellen, erste positive Versuchsergebnisse mit differenzierter Frühjahrsdüngung nach Satellitendaten im Winterroggen aus dem letzten Jahr liegen vor.


Abbildung 2: Anhand der Referenzwerte am Boden errechnete N-Aufnahmekarte vor einem Sentinel-2 Farbbild.

Eigene Datennetze für landwirtschaftliche Betriebe?

Das Dilemma mit der Mobilfunknetzabdeckung, egal ob 2G, 3G oder 4G, zeigt deutlich die Abhängigkeit von den großen Telekommunikationsunternehmen. Gibt es Lücken im Netz auf dem eigenen Betrieb, kann man bisher maximal den Telekommunikationsanbieter wechseln oder auf Multinetzkarten setzen. Aber auch damit werden 2 % der Gesamtfläche Deutschlands nicht abgedeckt. Bei 5G zeigt die aktuelle Entwicklung, dass sich dieses Dilemma eher noch vergrößern wird.

Der Betrieb eines eigenen Kommunikationsnetzes würde sich als Lösung anbieten. So hätte man es in eigener Hand, Funklöcher zu stopfen und es fallen keine Gebühren an. Nachteil ist der Aufwand für die Hardwarebeschaffung und den Betrieb solch eines Netzes.

Im Bereich 5G werden neben dem von der Bundesnetzagentur versteigerten Frequenzpaket von der Regulierungsbehörde auch 5G Frequenzen zur lokalen Nutzung übergeben. Diese können auf Antrag an regionale Netzbetreiber, Unternehmen und Gemeinden vergeben werden und ermöglichen den Aufbau von lokalen 5G Netzen. Für diese Frequenzen ist allein eine Verwaltungsgebühr zu entrichten, deren Höhe allerdings noch nicht feststeht. Kommen dazu die Kosten für den Aufbau und Betrieb dieser lokalen Netze. Der Erwerb und die Installation eines einzelnen Funkmast plus Glasfaseranschluss wird wohl einen mittleren sechsstelligen Betrag kosten. Auch wenn aufgrund des Aufwands dies kurzfristig eher eine Chance für die Industrie und z.B. Stadtwerke ist in diesem Markt mitzumischen, kann es mittelfristig auch für Landwirtschaftsbetriebe interessant sein hier zu investieren, wenn die Funkmastpreise sinken werden.

Eine preiswertere Universallösung wäre ein Mesh-WLAN nach dem neuen Standard IEEE 802.11ah. Darüber kann ein (betriebs-) flächendeckender Internetzugang aufgebaut werden, um alle Daten wie Sprache, Korrektursignale, RTK, Bilder, Auftragsdaten, Wetterdaten oder Sensordaten zu übertragen. Leider gibt es zwei Wermutstropfen. Zum einen gibt es noch keine kaufbare Hardware und zum anderen ist die Reichweite pro Basisstation auf 1 km beschränkt.

Für den Bereich RTK, Auftragsdaten, Wetterdaten und Sensordaten gibt es mit dem Standard LoRaWAN eine Lösung, die einem den Aufbau eines eigenen Datennetzes erlaubt. Grundlegende Hardware gibt es zu kaufen, eine spezielle Integration in landwirtschaftliche Technikangebote ist noch nicht erfolgt.

Abbildung 3: LoRaWAN Modul auf einem Raspberry Pi als Teil eines Sensornetzwerks.

FAZIT: Im Schatten des medial übermächtigen 5G Booms bleibt es spannend. Selbstbetriebenes Mesh- WLAN erlaubt zukünftig eine gute Abdeckung von größeren Gebäuden, Betriebshöfen und mit dem neuen WLAN-Standard IEEE 802.11ah demnächst auch von ganzen Betrieben. Im Bereich der reinen Übermittlung von kleineren Datenmengen etablieren sich Techniken wie Sigfox und LoRaWAN.

Literatur: Andreas Schmidt, „Bald eigene Datennetze?“, Bauernzeitung 46. Woche 2018, Seiten 30 – 32

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Erstellung von Stoffstrombilanzen/Loggereinsatz zur Dokumentation

Erstellung von Stoffstrombilanzen

Wie schon in unserem Newsletter vom Juli beschrieben, ist das immer weiter anwachsende Regelwerk für die Dokumentation und Nachweisführung sowie das Kontrollregime und die entsprechenden Sanktionierungen eine immer größere Herausforderung für landwirtschaftliche Betriebe.

Eine Verpflichtung, die zur Zeit (bis 2021) noch nicht alle Betriebe betrifft, ist die sogenannte Stoffstrombilanz (Verordnung über den Umgang mit Nährstoffen im Betrieb und betriebliche Stoffstrombilanzen = StoffBilV).

Tabelle 1: Welche Betriebe sind ab 2018 betroffen, aus (1)

Aufzeichnungspflichten gelten für alle Stickstoff- und Phosphatmengen, die dem Betrieb zugeführt werden sowie die den Betrieb verlassen.

Tabelle 2: Aufzeichnungspflichten inklusive Termine, aus (1)

Sechs Monate nach Ablauf des Bezugszeitraums für die Erstellung der Stoffstrombilanz muss das Ergebnis der Bilanzierung im Betrieb vorliegen.

Wenn der vorgegebene Wert von 175 kg N/ha im dreijährigen Mittel bzw. der individuell berechnete Wert im dreijährigen Mittel um mehr als 10 % überschritten wird, kann die zuständige Behörde eine Beratung innerhalb von 6 Monaten nach Feststellung anordnen. Phosphat unterliegt keiner Bewertung. Eine Ordnungswidrigkeit kann sich ergeben, wenn die vorgegebenen Aufzeichnungen nicht oder nicht richtig erstellt werden oder wenn diese nicht 7 Jahre aufbewahrt werden. Die Verpflichtung zur Erstellung einer Stoffstrombilanz ist derzeit nicht CC-relevant.

Die auch von uns genutzte GIS-Schlagkartei 7.0 der GIS-GmbH aus Leipzig wird ab der nächsten veröffentlichten Version die Erstellung der Stoffstrombilanz unterstützten. Damit unterstützt die Schlagkarte dann auch alle DüV/StoffBilV–relvanten Aufzeichnungen, Berechnungen und Dokumentationen, kann aber auch alternativ über Schnittstellen das offizielle Programm BESyD (SN, ST, TH, BB) mit Daten füttern und die Berechnungen dann dort durchführen.

Alternativ dazu bietet die EXAgT GbR an, landwirtschaftliche Betriebe bei der Umsetzung der sich aus DüV/StoffBilV ergebenden Anforderungen, Pflichten und Aufzeichnungen zu unterstützen.

(1) LWK NRW, Stoffstrombilanzverordnung – Was ist jetzt zu tun?, https://www.landwirtschaftskammer.de/landwirtschaft/ackerbau/duengung/duengeverordnung/stoffstrombilanz.htm

Loggereinsatz zur Dokumentation

Seit Jahren unterstützen und betreuen wir landwirtschaftliche Betriebe bei der Erfüllung ihrer Nachweis- und Dokumentationspflichten im Bereich der Pflanzenproduktion. Flächenermittlung, Agrarantragsstellung, Anbauerfassung, Schlagkartenführung (Naturalbuchhaltung), Düngebedarfsberechnung und Bilanzen sind dabei die Schwerpunkte. Ein Traum von uns bleibt eine so weit wie möglich automatisierte Dokumentation. Auf dem Markt tummeln sich zu diesem Thema eine Vielzahl von Systemen, wir testen unter anderem eine Lösung der Firma exatrek.

Abbildung 1: Das System exatrek mit Smartphoneapp und ISOBUS Adapter/Logger

Warum haben wir diese Lösung in den Testbetrieb übernommen? Interessant fanden wir den Einsatz eines preisgünstigen ISOBUS Adapters/Logger(199,- € netto) in Kombination mit einer Smartphoneapp für den Fahrer (9,90 € netto pro Monat pro App). Dabei werden das Smartphone und der ISOBUS Adapters/Logger via Bluetooth verbunden, so werden dessen Daten im Smartphone aufgezeichnet und an das extratek Portal geschickt. So können kombiniert Daten für den Fahrer (Arbeitszeiterfassung auch ohne Verbindung zur Maschine)/Schlepper und die angehängten Geräte etc. dokumentiert werden:

Fahrer

  • Arbeitszeit (über Play/Pause Button)
  • Standort (wenn mit Traktor verbunden)
  • Kein Standorttracking wenn keine Verbindung zu Maschine (Privat-Modus)

Maschine

  • Fahrspur (mit RTK-Genauigkeit wenn verfügbar)
  • Wartezeiten
  • Feldfahrt/Straßenfahrten
  • Kraftstoffverbrauch (wenn verfügbar)
  • Anbaugerät
  • Arbeitsstellung
  • Flächenleistung / Betriebsstunden / Fahrstrecke je nach Abrechnungseinheit

Allgemein

  • Georeferenzierte Kommentare
  • Automatische Erkennung der angefahrenen Flächen wenn Feldgrenzen verfügbar sind
  • Tankvorgänge

Exatrek bietet eine Vielzahl von Auswertemöglichkeiten, unser Ziel ist es, das die Daten automatisch in die GIS-Schlagkartei 7.0 der GIS-GmbH aus Leipzig überführt werden. Der Testbetrieb läuft, über unsere Erfahrungen werden wir später berichten.

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Frühjahrsdüngung nach N-Aufnahme Herbst und Neuigkeiten im Bereich Vermessung

Winterraps, Wintergerste, Winterroggen und Frühsaatweizen düngen nach N-Aufnahme im Herbst (Arnim Grabo)
Präzise Agronomie, angepasst und differenziert

Ein wichtiger Block im Precision Farming ist mit Sicherheit die Stickstoff-Düngung. Die differenzierte Düngung in Echtzeit (während der Überfahrt) auf Basis von Pflanzensensoren (Greenseeker, ISARIA, YARA-N Sensor usw.) hat in vielen Betrieben Einzug gehalten und sich bewährt. Problematisch ist hierbei nach wie vor die Festlegung der Gaben nach Termin und der Menge Stickstoff.

Forschungsarbeiten [Kage 2009; Schliephake 2011] und die Düngepraxis [N-Waage von Rapool] zeigen, dass es gerade bei Winterraps angebracht ist, auf Grundlage der im Herbst aufgenommenen Stickstoffmengen die Frühjahrsdüngung zu bemessen. Das gilt natürlich ebenso in der Teilfläche und kann über N-Aufnahmekarten realisiert werden. Gleiches kann man für im Herbst gut entwickelte Getreidebestände mit N-Aufnahmen ab 10 bis 15 kg N/ha annehmen.

Aktuelle Entwicklungen bei der Verfügbarkeit von weiteren Informationskanälen wie der Nutzung von Drohnen (mit Multispektralsensoren) oder Satelliten (Sentinel 2 ebenfalls mit Multispektralsensoren) gestatten es schneller und von der Befahrbarkeit unabhängig die nötigen Daten zu erheben.

Im Oktober/November 2017 haben wir für 8 Betriebe und ca. 1500 ha die N-Düngung von Winterraps nach N-Aufnahme Herbst realisiert. Auf der einen Hälfte der Flächen wurden Drohnen-, auf der anderen Sentineldaten zur Erstellung der N-Aufnahmekarten genutzt.

Anhand von via GPS mit Koordinaten versehende Fotos und deren Bewertung in der App „ImageIT“ von der YARA bzw. mittels lokalisierter Biomasseschnitte erfolgte die punktuelle Messung der N-Aufnahme (2-3 Punkte pro Region). Damit war es über unsere Algorithmen möglich, aus den Fernerkundungsdaten exakte N-Aufnahmekarten zu generieren (was übrigens auch mit den Daten aller zur Zeit verfügbaren traktorgebunden Pflanzensensoren funktioniert).

Ist die N-Aufnahmekarte erstellt, kann auf deren Grundlage die Düngebedarfsberechnung erfolgen. Wir halten uns da an die Vorgaben der neuen Düngeverordnung (DüV) mit der Möglichkeit, diese teilflächenspezifisch zu untersetzen und die im Herbst aufgenommen N-Mengen zu berücksichtigen. Regionen mit hohen N-Aufnahmen führen zu reduzierter Düngung und unterversorgte Bereiche werden unterstützt, natürlich nur, wo es noch sinnvoll ist (Fehlstellen und ganz schwache Bestände werden ausgespart). Die Obergrenze bildet die im Schlagdurchschnitt maximal mögliche Düngemenge nach der Düngebedarfsberechnung DüV. Tabelle 1 zeigt die Auswirkungen der unterschiedlichen N-Aufnahmen im Herbst auf die Streumengen im Frühjahr.

Tabelle 1: ortsspezifische N-Düngeberechnung

Das Diagramm 1 zeigt diesen Zusammenhang als schematische Regelkurve, welche bei den Berechnungen jeweils angepasst und dann für jeden Schlag berechnet die Streukarte ergibt.

Diagramm 1: Streumengen in Abhängigkeit von der N-Aufnahme Herbst (schematisch)

Mit den Betrieben wurden dann alle Karten fachlich diskutiert, an die betrieblichen Forderungen (organische Düngung, Herbstgabe, N1a konstant, Einmalgabe, geteilte Gabe usw.) angepasst und im Frühjahr vor der Düngung um Nmin korrigiert (wenn dies von der Schätzung wesentlich abweicht). Die meisten Betriebe wollten eine Karte für die Gesamtmenge und haben dann angepasst entschieden ob diese mit einem mal oder geteilt z.B. 50/50 in 2 Gaben gestreut werden. Alle gängigen Datenformate waren zu bedienen, wobei deutlich der Trend zum ISOXML Format geht.

Neben der herkömmlichen N-Düngung zu Winterraps in 2 Gaben (N1 + N2) ist hierbei auch eine Einmalgabe mit stabilisiertem N-Dünger plausibel. In einer Versuchsserie mit der SKW-Piesteritz – Landwirtschaftliche Anwendungsforschung Cunnersdorf, die seit 4 Jahren mit je 10 Großparzellenversuchen (PiG) in 10 Betrieben läuft (2015 bis 2017 sind ausgewertet) konnte dies erfolgreich bewiesen werden. Bei gleichem N-Einsatz waren die stabilisierten Varianten, neben den eingesparten Überfahrten, ertragsmäßig sogar leicht überlegen (1,03 dt/ha).

Als Beispiel des Verfahrens habe ich einen Schlag gewählt, auf dem wir ein kleines Experiment angelegt hatten. Bei der Planung war aufgrund der hohen N-Aufnahmen (176 kgN/ha) nur ein N-Bedarf gesamt von 86 kg N/ha herausgekommen und 45 kg N/ha schon in der N1a gefallen. Na ja, da gab es einen Betriebsleiterzuschlag, so dass auf 145 kg N/ha geplant wurde. Der interessierte Betriebsleiter war zu einem Test bereit und ich plante für einen Teil des Schlages eine um 41 kgN/ha reduzierte Variante (- 150 kgKAS/ha). Abb. 1 zeigt die Ergebnisse der Drohnenbefliegung, Abb. 2 die durch Biomasseschnitte abgeleitete N-Aufnahmekarte, Abb. 3 die Streukarte samt Test und Abb.4 die Ertragskartierung und Ergebnisse der Auswertung im GIS-System (Betrieb/EXAgT: N-Aufnahme 178/182 kgN/ha, Streumenge 143/103 kgN/ha, Ertrag 35,8/40,9 dt/ha).

Interessant ist, dass trotz der reduzierten N-Menge keine Ertragseinbußen festzustellen waren, im Gegenteil, der Testbereich lag über dem Rest vom Schlag. Auch wenn es kein Versuch im Sinne von PiG (Produktionsintegrierte Großparzellenversuche) war und keine weitere statistische Auswertung zuließ, zeigt es doch, dass in dem Ansatz ein erhebliches N-Einsparpotential steckt.

Abbildung 1: NDVI Herbst über Drohne

Abbildung 2: N-Aufnahme Herbst

Abbildung 3: Streukarte mit Test

Abbildung 4: Ertragskartierung und Ergebnisse Betrieb/EXAgT: N-Aufnahme 178/182 kgN/ha, Streumenge 143/103 kgN/ha, Ertrag 35,8/40,9 dt/ha

Dieses Einsparpotential bestätigt sich auch bei den anderen Betrieben, die alle vom neuen Verfahren überzeugt und mit der Abarbeitung und den Ergebnissen zufrieden waren. Im Schnitt aller Schläge der 8 Betriebe wurden im Vergleich zur Düngebedarfsberechnung nach DüV 25,3 kgN/ha eingespart, wobei die Spanne von 2 bis 64 kgN/ha reichte. Neben der N-Einsparung kam es auch zu ausgeglicheneren Beständen, weniger Lager und einer besseren Druscheignung.

In diesem Herbst bieten wir diese Dienstleistung wieder an und setzen vermehrt auf Satellitendaten, von denen wir im letzten Jahr ganz begeistert waren.

Über Landwirte, die das Verfahren mit einem Versuch nach PiG auf ihren Feldern einsetzen und testen wollen, würden wir uns natürlich freuen.

Literatur:

Kage, Henning, Prof. Dr., u.a.: Optimierung der Stickstoffdüngung zu Winterraps durch schlagspezifische Berücksichtigung von Bestandesparametern und Ertragspotenzial, Institut für Pflanzenbau und Pflanzenzüchtung, Christian- Albrechts- Universität Kiel, 2009

N-Waage von Rapool: http://www.rapool.de/index.cfm/action/gauge.html, 15.01.2016

Schliephake, Wilfried, Dr.: Anforderungen an eine teilflächenspezifische N-Düngung unter besonderer Berücksichtigung einer umweltorientierten Nährstoffversorgung auf trockenen Standorten, Schriftenreihe des LfULG Sachsen, Heft 17/2011

SAPOS Referenzsignal auch in Sachsen für Landwirte und Maschinenringe kostenlos, Angebot zur Aufrüstung auf RTK

Nach Thüringen, Bayern, Sachsen-Anhalt, Nordrhein-Westfalen hat sich auch Sachsen entschlossen die Korrektursignale der Landesvermessungsämter (SAPOS) der Landwirtschaft kostenlos zur Verfügung zu stellen. Unsere Vermessungslösungen setzen auf die Nutzung dieser Korrektursignale, so das alle unsere Kunden von dieser Neuigkeit profitieren können. Vor allem wird die RTK- Vermessung wesentlich kostengünstiger, die Nutzung des SAPOS- HEPS Referenzsignals kostete bisher 0,10 € pro Minute.
Da unsere Vermessungssysteme modular aufgebaut sind können sie auf RTK Genauigkeit erweitert werden. Dazu ist ein neuer Empfänger sowie eine neue Antenne notwendig, das Tablet und die Software können weiter genutzt werden.

Wir bieten unseren Kunden ein Upgrade auf ein RTK- System unter Inzahlungnahme ihrer alten Hardware (Antenne und Empfänger) für einen Preis von 1600,- € ohne MWSt. an.

Fragen Sie uns, wir freuen uns auf Ihre Aufgaben! Unsere Spezialität sind betriebsspezifische Lösungen, wir schätzen Sie und Ihre Herausforderungen =;-).

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Digitales Meliorationskataster und unser neues EIP-Agri Projekt „N-Düngungsberatungssystem“

Digitales Meliorationskataster

Auch wenn eine funktionierende Entwässerung in diesem bis jetzt trockenen Jahr 2018 nicht unbedingt im Fokus der Aufmerksamkeit der Landwirte stand, ist der Erhalt einer funktionierenden Entwässerung zur Ertragssicherheit auf vernässungsgefährdeten Flächen weiter notwendig.

Um einen Überblick über die Situation seiner Drainagen und Gräben zu behalten ist eine Vermessungssoftware wie das NAVIKAT der GIS GmbH aus Leipzig nicht unbedingt die erste Wahl. Hier bietet sich der Einsatz einer spezialisierten Softwarelösung, einem digitalen Meliorationskataster an. Mit dieser Software lassen sich Informationen über den Zustand des Drainagenetzes einfach aufnehmen und Erhaltungsmaßnahmen planen und dokumentieren.

Basis sind georeferenzierte Scans vorhandener Papierkarten über die vorhandenen Anlagen, aus denen die Lageinformationen der einzelnen Elemente extrahiert werden. Ergänzt werden diese durch direkte Geländeaufnahmen in der Meliorationskatastersoftware auf einem außeneinsatztauglichen Windows Tablet und einem RTK Empfänger.

Für unsere RTK Vermessungslösung bieten wir ab sofort ein digitales Meliorationskataster als anwendungsbereite Software an. Dafür sind wir eine Kooperation mit Apus Systems aus Dresden eingegangen.

Abbildung 1: Funktionstest der Apus Systems Software mit unserer RTK Vermessungslösung

Unser neues EIP-Agri Projekt „N-Düngungsberatungssystem“

Nach unseren Erfahrungen aus der Düngeberatung bleibt die Bestimmung des richtigen Zeitpunkts und der richtigen Menge der N-Gaben für Getreide (für zweite, dritte und eventuell vierte Gabe) und Winterraps (Herbstdüngung) in der Praxis ein erhebliches Problem. Dies hat zur Folge das der N-Bedarf der Pflanze nicht zur richtigen Zeit mit den richtigen Mengen gedeckt wird. In der Vergangenheit (vor der aktuellen DüV) wurde dies durch hohe N-Düngemengen versucht auszugleichen mit der Auswirkung einer schlechten N-Effizienz.

Eine bewährte Methode den richtigen Zeitpunkt und die richtige Menge der N-Gabe im Getreide zu bestimmen ist das N-Monitoring. Dabei wird auf einem Feld an einer definierten Stelle alle zwei Tage der N-Ernährungszustand der Pflanzen gemessen (N-Tester bzw. Nitratschnelltest) und damit die N-Dynamik des Bestandes im Zeitverlauf abgebildet. Die Auswertung dieser Aufzeichnungen ermöglicht die Festlegung des richtigen Düngezeitpunkts und eine Hilfe bei der Festlegung der richtigen Düngemenge (angepasst nach DüV).

Leider ist es in der Praxis so, das obwohl N-Tester oder andere Werkzeuge beschafft wurden, das N-Monitoring oft nicht kontinuierlich, nicht in der Fläche und z.T. auch fehlerhaft eingesetzt wird. Die Gründe dafür sind vielfältig, nicht wirklich beeinflussbar und reichen vom Zeitaufwand über Logistik- und Qualifizierungsprobleme, bis hin zum Ignorieren und Anzweifeln der Testergebnisse. Im Winterraps ist ein N-Monitoring überhaupt nicht möglich da die N-Konzentration in den Blättern einer Pflanze stark variiert und somit keine verlässlichen Werte des N-Ernährungszustands erfasst werden können.

Dies ist gerade vor dem Hintergrund der aktuellen DüV und bei der Umsetzung der WRRL nicht zielführend. Damit ist neben der daraus resultierenden unangemessenen herkömmlichen Düngung auch die agronomische Kalibrierung von Pflanzensensoren (YARA N-Sensor, ISARIA, Greenseeker usw.) für die teilflächenspezifische N-Düngung nicht immer optimal und deutlich verbesserungswürdig.

Ziel des Projektes ist es ein betriebs- und regionalspezifisches N-Düngungsberatungssystem als Software zu schaffen, welches mithilfe von täglichen Messungen von robusten, einfachen Feldsensorstationen pflanzenbaulich relevante Informationen (z.B. N-Aufnahme, Bodenfeuchte, Bodentemperatur usw.) aufzeichnet und
daraus feld-, betriebs- und regionalspezifische Parameter für eine qualifiziertere, angepasste N-Düngung abzuleiten.Damit werden die in der Problembeschreibung genannten betrieblichen Probleme der N-Bemessung entschärft und es ergeben sich weitere Möglichkeiten der N-Beratung für Organisationen, Berater und Regionen.

Mit mehreren Feldsensorstationen kann es besser gelingen, zum richtigen Zeitpunkt die richtige N-Menge zu düngen. Für eine Region (mehrere Betriebe mit Stationen) ergibt sich die Chance für qualifizierte Aussagen zum N-Status der Kulturen.

Abbildung 2: Eine Vorversion der Feldsensorstation

Zum EIP-AGRI Projekt

Unser EIP-AGRI Projekt “Entwicklung eines betriebs- und regionalspezifischen N-Düngungsberatungssystems basierend auf stationären Feldsensorstationen und Drohnen zur Ableitung einer angepassten N-Düngung unter Maßgabe der Wasser Rahmen Richtlinie (WRRL) und neuen Düngeverordnung (DüV)“ hat eine Laufzeit von drei Jahren (2018 – 2021) und wird gefördert vom Sächsischen Landesamt für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie. Das Projekt ist ein Vorhaben nach der Richtlinie des Sächsischen Staatsministeriums für Umwelt und Landwirtschaft zur Förderung der Landwirtschaft, der Europäischen Innovationspartnerschaften (EiP AGRI) und des Wissenstransfers einschließlich Demonstrationsvorhaben im Rahmen des Entwicklungsprogramms für den ländlichen Raum im Freistaat Sachsen(Förderrichtlinie Landwirtschaft ,Innovation, Wissenstransfer-RL LiW/2014). Teil: Europäische Innovationspartnerschaft “Landwirtschaftliche Produktivität und Nachhaltigkeit” (EIP AGRI) vom 15.12.2014.

Fragen Sie uns, wir freuen uns auf Ihre Aufgaben! Unsere Spezialität sind betriebsspezifische Lösungen, wir schätzen Sie und Ihre Herausforderungen =;-).

Unsere Kontaktdaten sind:

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Aus der Sicht eines Pflanzenbauberaters, erste CC-Kontrollen 2018 in Sachsen und Sachsen Anhalt

Erste CC-Kontrollen 2018 in Sachsen und Sachsen-Anhalt nach neuer DüV mit Erfolg bestanden (Arnim Grabo)

Seit der Einführung des UL-Programms (Umweltverträgliche Landwirtschaft) ab 1994 in Sachsen (immerhin bis zu 650.000 ha/a), beschäftige ich mich immer wieder mit der Unterstützung landwirtschaftlicher Betriebe bei der „naturalen“ Buchhaltung im Bereich des Acker- und Pflanzenbaus. Das damals entwickelte Konzept der Verknüpfung von betrieblicher Pflanzenbauberatung mit der kontrollgerechten Führung der Schlagkartei samt den dazu gehörigen Nachweisen, Aufzeichnungen, Bilanzen usw. hat sich bisher bestens bewährt und wird nach wie vor von den Betrieben nachgefragt.

Viele der damals eingeführten Maßnahmen wie die pfluglose Bodenbearbeitung, N-Düngebedarfsermittlung mittels Nmin, Nitratschnelltest oder N-Tester oder die Empfehlung und Förderung des Einsatzes der damals absolut neuen N-Sensoren, das konsequente Umsetzen des Schadschwellenprinzips im Pflanzenschutz oder der reduzierte N-Einsatz (-20%) bei gleichzeitigem Verzicht auf Wachstumsregler waren innovativ und mussten aber auch dokumentiert werden, um die entsprechenden Fördermittel für die Umsetzung des UL-Programms zu erhalten. Also geförderte umweltgerechte Innovationen verbunden mit einem Regelwerk zur Kontrolle und Nachweisführung, eine neue Herausforderung für die Betriebe, zumal zu dieser Zeit viele Betriebe noch neu entstanden und auch dabei Unterstützung benötigten.

Bei der Verbreitung von agronomischen Innovationen in der breiten Fläche wurden seitdem in der Praxis leider keine großen Fortschritte gemacht (auch nicht mit der neuen DüV) aber die Dokumentation und Nachweisführung, das Kontrollregime und die entsprechenden Sanktionierungen haben sich, so zumindest und sicher nicht nur mein Eindruck, gut weiterentwickelt.

Zurück zum Thema der Überschrift und wie sieht der praktische Ablauf der Kontrolle in einen Agrarbetrieb aus?!

Anruf vom „Landwirtschaftsamt“ im Agrarbetrieb: „In 3 Tagen kommen wir zu einer CC-Kontrolle, geprüft wird GLÖZ und GAB (Erklärung weiter unten). Wichtig im pflanzenbaulichen Bereich: Nitratrichtlinie, Flächenbilanz und Düngebedarfsberechnung nach neuer DüV, Wasserschutz (Gülle/Mist/Silage-Anlagen, Tankstelle, PS-Lager), EFA/ÖVF-Flächen (ökologische Vorrangflächen), Landschaftselemente usw. Es kommen 4 Kollegen, 2 vom „Amt“ und je einer von der Wasser- und Naturschutzbehörde. 9:00 Uhr treffen wir bei Ihnen ein.“

Anruf bei mir: „Habe übermorgen CC-Kontrolle, bitte mit allen nötigen Unterlagen dabei sein und mir helfen!“ „Geht klar, komme morgen vorbei, checken noch mal Vorjahr: Ausdruck Schlagkartei (die müsstest Du bei Dir im Regal haben), Übereinstimmung zum Agrarantrag, Pflanzenschutz, Nährstoffvergleich und Bilanzen (N+P) usw. und bringe bitte zur Kontrolle die aktuelle Schlagkartei samt der N-Düngebedarfsberechnung Herbst 2017/Frühjahr 2018 und alle relevanten Unterlagen (Analytik, Richtwerte, Durchschnittserträge usw.) mit, … das kriegen wir schon hin.“

Da tut sich dann ein recht weites Feld zur Vorbereitung der Kontrolle auf:

  • GLÖZ (Erhaltung landwirtschaftlicher Flächen in gutem landwirtschaftlichem und ökologischem Zustand)
    1-7 = Wasserrechte, Grundwasserschutz (Düngung, PS, Öle/Fette, Lagerung Mist/Gülle/Silage), Bodenbedeckung (der ganze Komplex der EVA: Brache, Streifen, Blühflächen, Zwischenfrüchte, Leguminosen usw.), Erosionsschutz (Wind/Wasser) Humus und Landschaftselemente.
  • GAB (Grundanforderungen an die Betriebsführung)
    1-13 = für uns relevant 1. Die Nitratrichtlinie und 8. Regelungen zum Pflanzenschutz, der Rest Vogelschutz-, FFH-Richtlinie, Lebens-/Futtermittel/Tierproduktion nicht so relevant.

Also vorrangig Check von:

  • Schlagkartei aktuell und richtig => Schläge, Größe, Feldblock, Anbau, EFA, Agrarumweltmaßnahmen, Maßnahmen Bodenbearbeitung, Düngung, Pflanzenschutz, Bonituren, Weide usw. -> Ich nutze erfolgreich die Schlagkartei der GIS-GmbH aus Leipzig.
  • Bilanzen da und richtig => Flächenbilanzen N+P, mehrjährigen Nährstoffvergleich N 3/P 6 Jahre,  neu ist die N/P-Bedarfsberechnung zum aktuellen Anbaujahr nach DüV => für Herbst und Frühjahr (Analytik, Richtwerte, Erträge…), sehr hilfreich ist dabei die Schnittstelle der GIS Schlagkartei zum BESyD (offizielles Bilanzierungs- und Empfehlungssystem Düngung für TH, SN, ST, BB), die entsprechende Gruppenbuchungen zulässt, Im- und Export organischer Düngemittel (Gülle, Gärrest, Klärschlamm usw.)

Am Tag der Kontrolle mit Unterlagen und Heftern bewaffnet geht es zum Betrieb. Pünktlich 9:00 Uhr geht es los, der Landwirt, 4 Kollegen vom „Amt“ und ich. Vorstellung und Tasse Kaffee, ein Stapel Protokolle, die dann abgearbeitet werden, jeder Kollege für sein Gebiet. Der Vormittag im Büro, Schlag für Schlag (ca. die Hälfte aller Schläge) hauptsächlich Nitratrichtlinie, DüV, Pflanzenschutz, also eher mein Part, den Nachmittag auf dem Hof sowie „Feld und Flur“: Tankstelle, Lager Gülle/Mist/Jauche/PSM, dann Anbau, Landschaftselemente, EVA/ÖVF usw. ca. 30% der Gegebenheiten wurden angefahren und kontrolliert.
Gegen 16:00 Uhr ist es in der Regel geschafft und alles abgearbeitet, uff.
Es gab bisher bei meinen Kunden (zum Glück) nur kleine Mängel und Auflagen, die nicht sanktioniert wurden und mit vertretbarem Aufwand zu beseitigen bzw. zu erfüllen sind.
Das freut den Landwirt, die Kollegen vom „Amt“ sind zufrieden und ich freue mich mit.

Fragen Sie mich, ich freue mich auf Ihre Aufgaben!

Meine Kontaktdaten sind:

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Precision Farming-System startklar

Anlässlich der Erreichung eines wichtigen Ziels unseres Archäologieprojekts haben wir am 18.06.2018 auf dem Gutshof der Familie Kübler in Raitzen unseren aktuellen Arbeitsstand vorgestellt. Anwesend waren Vertreter der Archäologie, ein Vertreter des LfULG Sachsen, die betroffenen Landwirte und ein Vertreter der Presse.

Ab sofort stehen dem Landwirtschaftsbetrieb Hofgut Raitzen Drs. Kübler GbR alle notwendigen Daten und Algorithmen in einem „Edge Computing System“ (Begriffserklärung siehe weiter unten) zur Verfügung , um für Schlepperterminals ISOXML- Aufträge mit angepassten Arbeitstiefen auf archäologischen Sperrflächen zu erzeugen. Auf den Schlägen umgesetzt wird dies mittels eines mit einer Tiefensteuerung nachgerüsteten Grubber Horsch Tiger (siehe Newsletter März 2018).

Auf der Veranstaltung gab es eine angeregte Diskussion über das Thema Datenfluss aus verschiedenen Quellen und deren Aufarbeitung mit dem Ziel, Schlepper und deren Anbaugeräte konkrete Handlungsanweisungen in Form von digitalen Aufträgen (ISOXML) zu geben. Auch der prinzipiell mögliche Rückweg dieser Daten in die Ämter als Kontrollnachweis war ein heiß diskutiertes Thema.

Edge Computing im Reich der Clouds

Als Plattform für das Precision Farming-System setzen wir auf einen kleinen Computer ohne Bildschirm und Tastatur im Büro des Landwirts, einen kleinen „schwarzen Kasten“ der lediglich einen Stromanschluss benötigt und in das lokale LAN/WLAN eingebunden ist. Dieser speichert/verarbeitet die digitalen Karten und stellt die erstellten Auftragsdaten inklusive der Feldgrenzen/Applikationskarten via Mesh WLAN (Begriffserklärung siehe weiter unten) den Schleppern zu Verfügung. Im Reich der Clouds heißen solche Lösungen „Edge Computing“, wir nennen es die „persönliche Wolke“. Wir nutzen auf dem „schwarzen Kasten“ aktuelle Technologien, die uns die gleiche Effizienz und Performanz von cleveren Cloudlösungen ermöglichen. Mit dieser Lösung lassen sich auch unklare rechtliche Fragen bei der Bereitstellung von digitalen Karten (wie z.B. von Denkmalsdaten)  in einer Cloud umgehen. Die Daten befinden sich auf einer Festplatte/SSD beim Anwender, Datensicherungen werden verschlüsselt in einem Cloudspeicher abgelegt.


Abbildung 1: Der „schwarze Kasten“

Umsetzung eines Hof WLAN als Mesh- WLAN

Die „Ausleuchtung“ eines Hofs mit einem WLAN stellt sich oft als Problem da. Ein einzelner Router hat oft keine ausreichende Reichweite, man musste sich bisher mit WLAN Verstärkern oder anderen technischen Lösungen behelfen, das Ergebnis war meist nicht optimal. Eine Lösung für dieses Problem ist die Nutzung eines Mesh-WLAN (Maschen WLAN). Dies ist ein Netzwerk, das aus mehreren räumlich verteilten Geräten besteht (wie Maschen eines Netzes). Jeder von ihnen ist ein Zugangspunkt zum Netzwerk. Das Besondere dabei ist, dass die Geräte untereinander kommunizieren, um Daten immer auf dem bestmöglichen Weg zum verbundenen WLAN-Nutzer zu schicken. Das gesamte Mesh WLAN hat nur noch einen Namen und ein Passwort. So lassen sich auch größere Flächen wie einen Hof bequem komplett mit WLAN versorgen.


Abbildung 2: Aufbau eines Mesh-WLAN (Quelle Homepage homeandsmart GmbH, Ettlinger Str. 59, 76137 Karlsruhe)

Zum EIP-AGRI Projekt

Unser EIP-AGRI Projekts „Entwicklung und praxisnahe Anwendung eines Precision Farming-Systems zur Sicherung flächenhafter Schutzgüter (z.B. archäologische Bodendenkmale) auf ackerbaulich genutzten Flächen“ hat eine Laufzeit von drei Jahren (2016 – 2018) und wird gefördert vom Sächsischen Landesamt für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie. Das Projekt ist ein Vorhaben nach der Richtlinie des Sächsischen Staatsministeriums für Umwelt und Landwirtschaft zur Förderung der Landwirtschaft, der Europäischen Innovationspartnerschaften (EiP AGRI) und des Wissenstransfers einschließlich Demonstrationsvorhaben im Rahmen des Entwicklungsprogramms für den ländlichen Raum im Freistaat Sachsen(Förderrichtlinie Landwirtschaft ,Innovation, Wissenstransfer-RL LiW/2014). Teil: Europäische Innovationspartnerschaft “Landwirtschaftliche Produktivität und Nachhaltigkeit” (EIP AGRI) vom 15.12.2014.

Fragen Sie uns, wir freuen uns auf Ihre Aufgaben! Unsere Spezialität sind betriebsspezifische Lösungen, wir schätzen Sie und Ihre Herausforderungen =;-).

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Zu unserem Newsletter/Neues von unserer Spurplanung/Wir sind beim Feldtag der SKW

Zum Thema Datenschutz und unserem Newsletter

Die EXAgT GbR „Büro für präzise Agronomie“ veröffentlicht seit Mai 2014 monatlich einen Email- Newsletter. Darin informieren wir Sie über unsere Arbeit und zeigen unsere Sicht auf Definitionen, Neuigkeiten und Trends im Bereich des Precision Farmings. Sie finden diese Informationen auch aktuell auf dieser Webseite. Im Rahmen der Einführung der DSGVO (Datenschutz Grundverordnung) haben wir unserer Webseite um eine Datenschutzerklärung ergänzt und bitten Sie sich (wenn gewünscht) für unseren Newsletter neu anzumelden. Dies können Sie auf der rechten oberen Seite dieser Webseite tun.

Neues von unserer Spurplanung

Die von uns in diesem Jahr geplanten Mais- und Kartoffelspuren sind erfolgreich abgearbeitet, bis zur Herbstaussaat dauert es noch „ein wenig“. Ein guter Zeitpunkt neue Funktionen in der Spurplanungssoftware der GIS GmbH zu testen. Konkret geht es um erweiterte Möglichkeiten zur Planung von AB- Linien. Viele Schlepper- Terminals ermöglichen die Nutzung von AB-Linien nicht nur im eigentlichen Sinne einer einzigen Linie mit einem Start- und einem Endpunkt (AB), sondern verarbeiten auch Linien mit einem oder mehreren „Knicks“ zwischen A und B. Diese Fähigkeit nutzen wir wo nötig und gewünscht bei der Planung von Fahrspuren für unsere Kunden (Spurleitsystem SLS) in entsprechenden Feldgeometrien (siehe Abbildung 1).

Nachdem wir solche Spuren bisher nur aufwendig händisch mit einem Geoinformationssystem planen konnten hat das von uns genutzte Spurplanungstool der GIS-GmbH diese Funktionalität seit kurzem „eingebaut“. Übrigens können auch mehr als ein „Knick“ in einer AB-Linie geplant werden. Die Übernahme dieser AB-Linien in Terminals von JD/Trimble/CNH funktioniert (via Shape und AgLeader SMS), der Direktexport via ISOXML zu Fendt/CLAAS/Topcon Terminals wird gerade getestet.

Abbildung 1: Geplante AB-Spur mit „Knick“.

Wir sind auf dem Feldtag der SKW

Am 6. Juni 2018 findet der Feldtag der SKW Piesteritz auf dem Versuchsgut der Landwirtschaftlichen Anwendungsforschung in Cunnersdorf bei Leipzig statt. Wer mit uns persönlich ins Gespräch kommen möchte findet uns auf dem Ausstellungsgelände, wir präsentieren unser aktuelles Leistungsangebot.

Fragen Sie uns, wir freuen uns auf Ihre Aufgaben! Unsere Spezialität sind betriebsspezifische Lösungen, wir schätzen Sie und Ihre Herausforderungen =;-).

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Satellit versus Pflanzensensor

In den letzten Wochen wurde die Diskussion Satellit versus Sensor für die N-Düngung und den Pflanzenschutz wieder verstärkt aufgenommen.
Mit dem im März 2017 gestarteten zweiten Sentinel-2 stehen jetzt alle 5 Tage Bilder zur Verfügung, d.h. die Verfügbarkeit von aktuellen, hochauflösenden (bis 10x10m²) Bestandesinformationen für unsere Felder ist wesentlich besser geworden. Kann damit der Satellit die traktorgebundenen Pflanzensensoren ersetzen?
Nach unseren langjährigen praktischen Erfahrungen funktioniert z.B. der YARA N-Sensor sehr gut, Bedingung dafür ist, dass man ihn richtig anwendet.
Das heißt im Umkehrschluss allerdings nicht, dass Anwendungen die auf Satellitendaten aufbauen, „minderwertig“ sind.
Wir wollen hier unsere eigenen Erfahrungen und unser Wissen zum Thema praktische Anwendung von Sentinel-2 Bildern zur angepassten und differenzierten N-Düngung in Winterraps darstellen.
Seit Herbst 2017 bieten wir die Erstellung von Applikationskarten für die variable Andüngung im Frühjahr aus Herbstbefliegungen an. Begonnen haben wir mit Drohne und Multispektralsensor, dann sind bedingt durch Engpässe bei der Drohnenbefliegung (Tageslänge, Lichtverhältnisse, Wetter, Anfahrt) auch Satellitenbilder dazugekommen. Anfangs skeptisch, waren die Landwirte und wir über die aktuellen Verfügbarkeiten und Qualitäten erstaunt. So lag die Entscheidung nahe, auch diese Datengrundlage zu nutzen.
Aus unserer Erfahrung (seit 1999/2000 mit Einführung der ersten, damals noch Hydro N-Sensoren) und vielen Projekten auch mit Industriepartnern haben wir das nötige Wissen und die Fähigkeiten aus verschiedenen Pflanzensensoren N-Aufnahmekarten für Winterraps abzuleiten. Für die Nutzung von Daten aus dem Orbit haben wir das natürlich gut anwenden können.

Zurück zur Praxis:

Verwendet wurden Bilder die zum einen einer Atmosphärenkorrektur (herausrechnen der Einflüsse von Dunst/Staub) sowie wenn notwendig, einer geometrischen Korrektur (Entzerrung, Lagegenauigkeit) unterzogen wurden.
Die für die Berechnung der N-Aufnahme notwendigen Kanäle haben im Original eine Auflösung von 10×10 m² und/oder 20×20 m². Durch das sogenannte „Sharpening“ konnten alle notwendigen Daten in einer Auflösung von 10×10 m² bereitgestellt werden. Diese Auflösung reicht für N-Applikationskarten völlig aus, Drohnenbilder mit einer Bodenauflösung von 10×10 cm² sind hoch interessant, aber für diesen Zweck eher zu genau und wurden auf 10×10 m² hochgerechnet.
Durch geopositionierte Referenzmessungen (Biomasseschnitte) am Boden („ground truth“ oder „in situ“) werden den Satellitenbildern konkrete N-Aufnahmewerte zugeordnet und danach flächige N-Aufnahmekarten erstellt.
In der Praxis zeigte sich die Brauchbarkeit von Sentinel-2 Bildern für die Erzeugung von N-Aufnahmekarten in Winterraps, die folgende Abbildung von einer aus Sentinel-2 Bildern abgeleiteten N-Aufnahmekarte zeigt die Qualität der Bilder. Die Bearbeitungsrichtung auf den einzelnen Feldern ist klar erkennbar, die sich abzeichnenden Strukturen entsprechen der Realität in ihrer Lage und der Höhe der am Boden gemessenen N-Aufnahmen.
Abbildung 1: N-Aufnahmekarte Winterraps von fünf Schlägen im Spätherbst 2017 nach schwierigen Aussaatbedingungen.

Aus den N-Aufnahmekarten wird in Abstimmung mit dem Kunden DüV-konform eine Applikationskarte für die Andüngung und z.T. Gesamtdüngung berechnet und als Applikationskarte für das jeweilige Terminal dem Kunden übergeben.
Auch wenn die Verfügbarkeit von wolkenlosen Satellitenbildern im Herbst für den Zweck der Berechnung der ersten Gabe ausreicht, ist das natürlich im Frühjahr wesentlich kritischer zu sehen. Falls einzelne Bilder im 5 Tagesrhythmus nicht brauchbar sind (Wolken) ist das problematisch, schon in fünf Tagen kann z.B. im Bereich N-Mineralisierung und N-Aufnahme viel passieren! Allerdings werden voraussichtlich 2021/22 zwei weitere Sentinel-2 gestartet, die zeitliche Auflösung wird sich so auf 2-3 Tage verbessern.
Eine weitere Methode, Zeiten ohne Aufnahmen zu überbrücken, ist die Anwendung von Wachstumsmodellen. Diese Modelle funktionieren, sie werden nur immer ungenauer je länger sie ohne neue Daten laufen. Wir verwenden aktuell keine Wachstumsmodelle, da wir im Spätherbst ausreichend gute Bilder haben und die Wachstumsdynamik verhalten ist.
Zu den Kosten der Systeme möchten wir hier nicht viel sagen, außer das bei Pflanzen-Sensoren zu dem jeweiligen Anschaffungspreis jährliche Kosten für die Wartung und oft Lizenzkosten für die Cloudlösungen zur Datenverarbeitung und Applikationskartenberechnung dazukommen. Da soll jeder potenzielle Nutzer seinen Taschenrechner bemühen. Wir gehen bei der qualifizierten N-Streukartenberechnug für die Frühjahresdüngung von Kosten zwischen 10 und 13 €/ha aus, inbegriffen Bereitstellung der Satellitenbilder, Referenzmessungen zur N-Aufnahme in den Beständen, Absprache der Düngungsstrategie (Ertragserwartung, 1- oder 2 mal Gabe, Gülle, N/S-Vorlage usw.), Streukartenberechnung und terminalgerechte Streudatenbereitstellung.
Interessanterweise haben wir auch überzeugte Sensornutzer als Kunden, die aus arbeitsorganisatorischen Gründen oder auch aus Kostengründen (Kosten für die Überfahrt, Datenbearbeitungsaufwand, Planungsunsicherheiten…) unsere Dienstleistung nutzen.

Fassen wir also zusammen:

  • Sentinel-2 Satellitendaten sind durch Atmosphären- und Geometriekorrektur qualitativ hochwertig.
  • die Bodenauflösung von 10×10 m² ist als Grundlage für die N-Düngung völlig ausreichend.
  • Nur durch Referenzmessungen am Boden können aus diesen Daten N-Aufnahmekarten erstellt werden.
  • im Frühjahr/Sommer ist die zeitliche Verfügbarkeit der Bilder kritisch zu sehen, ab 2021/2022 ist Besserung in Sicht.
  • die Anwendung von Wachstumsmodellen kann fehlende Bilder ersetzen, wird aber ungenauer, je länger keine neuen Bilder verfügbar sind.
  • da Sentinel-2 Daten im 5 Tage Rhythmus erst seit Mitte 2017 zur Verfügung stehen, ist es praktisch nicht möglich, auf mehrjährige Versuchsergebnisse zurückgreifen zu können. Da auch wir N-Aufnahmekarten als Basis unserer Berechnungen nutzen, sind wir uns sicher, dass das Verfahren funktioniert, für vergleichende Versuche sind wir offen.

Ein „versus“ gibt es so also nicht! Daten und Bilder aus dem All können und werden zukünftig einen größeren Beitrag zum angepassten und differenzierten Pflanzenbau liefern. Aktuell klappt es mit der variablen N-Andüngung, basierend auf Herbstbildern im Winterraps gut. Für Gerste, Roggen und gut entwickelten Weizen haben wir ebenfalls schon Streukarten gerechnet und testen diese in produktionsintegrierten Großparzellenversuchen (PiG). Für die traktorgebundenen Pflanzensensoren bleibt genug Arbeit in der Frühjahrssaison bei der Bestandsführung (N2+N3+N4, N-Tester nicht vergessen!) und dem Pflanzenschutz.
Wir würden daher sagen, die Systeme können sich gut ergänzen und jedes hat seinen Platz.

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