Projekt Mähdrusch – BeA (Beikrautsamen-Abscheidung)

Seit dem 01.02.2021 arbeiten wir im Projekt BeA (Beikrautsamen-Abscheidung) mit. Ziel des Projekts ist es, die ungewünschte Verteilung von Beikrautsamen und Verlustkörnern durch den Mähdrusch zu reduzieren. Dazu werden im Gesamtmaterialstrom eines Mähdreschers möglichst viele Samen/Körner devitalisiert OHNE den hohen Leistungsbedarf der aktuell auf dem Markt verfügbaren Lösungen zu benötigen. Dies ist möglich, indem die Samen vom Kurzstroh und der Spreu getrennt und im Anschluss separat behandelt werden.

Projektpartner sind das Institut für Naturstofftechnik der TU Dresden sowie die Zürn Harvesting GmbH & Co. KG.

Unsere Aufgabe im Projekt ist es u.a. die pflanzenbauliche Wirksamkeit der Methode durch OFR (On Farm Research) Versuche zu untersuchen. Dazu werden aktuell die Versuche praktisch angelegt. Für uns neu ist die Versuchsanlage mit dem Mähdrescher, das gibt bisher unbekannte Herausforderungen.

Wir werden in diesem Rahmen weiter über das Projekt berichten!

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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Vermessung im Büro vorbereiten, auf dem Schlag umsetzen und in Versuchen Bestandsunterschiede via Satellit messen

Vermessung: Im Büro vorbereiten, auf dem Schlag umsetzen

Bedarf an Vermessungslösungen gibt es nicht nur für die Erstellung des Agarantrags sowie der Grenzsteinsuche, auch beim Abstecken von Feldgrenzen nach einem Flächentausch oder einer Flächenteilung ist so ein System hilfreich. Dabei hat es sich bewährt das Vermessen bzw. Abstecken neuer Schlaggrenzen im Büro vorzubereiten.

Die Basisdaten sind in den meisten Bundesländern frei verfügbar, Luftbilder/Flurstücke lassen sich direkt in der Vermessungssoftware herunterladen, für Feldblöcke aus InVeKoS gibt es eine Importfunktion, dazu lassen sich auch die eigenen Antragsdaten einlesen. Eine Vielzahl von Funktionen der Software decken bekannte Aufgaben aus der Praxis ab, Nachfragen dazu sind willkommen!

Flächenteilungfunktion, hier wurde eine gewünschte Flächengröße vorgegeben

Die im Büro vorbereiteten Grenzen/Punkte können (unterstützt durch die Software) angelaufen und dann abgesteckt werden, dafür bieten wir preisgünstige Mehrfrequenz RTK und SAPOS EPS (DGPS) Vermessungssysteme an.

Versuche: Bestandsunterschiede via Satellit messen

Um Versuchsergebnisse besser erklären zu können sind regelmäßige Messungen/Bonituren zur Bestandsentwicklung sehr nützlich. Bei dieser Aufgabe können Satellitenbilder hilfreich sein, z.B. werden Sentinel-2 Daten für den Endnutzer kostenlos erfasst, archiviert und sind auch nach Ende des Versuchs auswertbar. Nach unseren Erfahrungen sind mindestens ein bis zwei Aufnahmen pro Monat ohne Wolken und Wolkenschatten und damit brauchbar.

Für die Bewertung der Bestände nutzen wir den aus den Satellitendaten berechneten S2REP Index, dieser ist abhängig vom N-Status der Pflanze, je größer der S2REP-Wert desto höher ist die N-Aufnahme.

Die geometrisch zu den jeweiligen Prüfgliedern passenden S2REP-Werte werden diesen zugeordnet, mittels einfaktorieller Varianzanalyse (ANOVA) können dann statistisch gesichert signifikante Unterschiede zwischen diesen Prüfgliedern bestimmt werden.

Hier ein Beispiel einer nachträglichen Analyse aus einem N-Düngungsversuch Wintergerste im Jahr 2019 mit den Prüfgliedern 1 – 4 und drei Wiederholungen. Dargestellt sind die für die Aufnahmetermine 21.03./22.04/12.05 berechneten S2REP Werte.

In der statistischen Auswertung sieht man u.a. das das Prüfglied 1 gegenüber dem Prüfglied 2 ab dem 22.04.2019 statistisch signifikant eine höhere N-Aufnahme hatte. Interessant war das dem entsprechend ein signifikant höherer Ertrag in PG1 gegenüber PG2 auch in der PIGSTAT Endauswertung ermittelt wurde.

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Praktischer Drohneneinsatz im Versuchswesen und „Was macht der liebe Mai“ bzgl. der N-Düngung

Praktischer Drohneneinsatz im Versuchswesen

Zur Beschreibung und Differenzierung eines Winterweizenbestands in den unterschiedlichen Prüfgliedern sind die Parameter Bodenbedeckungsgrad sowie die N-Aufnahme geeignet.

Der Bodenbedeckungsgrad eignet sich hervorragend zur Beschreibung/Unterscheidung von nicht zugezogenen Winterweizen Beständen, in denen noch viel Boden sichtbar ist. Die N-Aufnahme hingegen funktioniert auch in dichten Beständen.

Seit Anfang 2021 steht der EXAgT eine Drohne zur Verfügung, mit der sich Luftbilder mit einer hohen Bodenauflösung erstellen lassen. Das ermöglicht prinzipiell automatisierte Messungen der gewünschten Parameter auf der gesamten Versuchsfläche, nicht nur Bonituren auf Transsekten. Durch die flächige Erfassung der Parameter verbessert sich die Auswertbarkeit des Versuches mit Algorithmen aus dem Bereich des OFR (On Farm Research). Um das ganze praktikabel zu halten, ist ein Kompromiss zwischen Auflösung/Flugzeit und Akkuverbrauch notwendig. Wir haben uns für eine Bodenauflösung von rund 0,8 cm entschieden, die Drohne fliegt dann in einer Höhe von 14 m und macht pro Versuchsfeld rund 4300 Bilder.

DJI Phantom P4 RTK Multispektral im Einsatz
N-Aufnahmekarten aus Drohnenbildern abgeleitet (EIP Agri Projekt Smarte UNkraut Kontrolle, siehe auch unseren Newsletter Januar 2021 sowie „Ableitung von N-Aufnahmekarten aus multispektralen Drohnenaufnahmen April 2021)
RGB-Orthophoto, rechts überlagert mit den erkannten Photosynthese ausübenden Pflanzen

Für eine Unterscheidung zwischen Nutzpflanzen und Unkräuter ist eine noch höhere Auflösung notwendig. Wie haben mit 3 mm experimentiert, hier lassen sich Unkräuter von Nutzpflanzen gut differenzieren. Die Herausforderung bei der Nutzung von hohen Auflösungen besteht darin, die Befliegung effizient mit einem überschaubaren Akkueinsatz durchzuführen.

Ausschnitt aus einem Orthophoto mit einer Auflösung von 3 mm

Es kam der liebe Mai und machte

…einen kalten und feuchten „Wonnemonat“, auch im Mai also eher ungewöhnliche Werte, was Temperatur und Niederschläge betrifft und eine Verlängerung des Aprilwetters um einen Monat!

Wie reagieren unsere Getreidebestände, über Mais will ich nicht reden, der sieht eher elend aus?
Im Getreide sehen wir z.Z. gute und hoffnungsvolle Bestände, die sich weiter positiv entwickeln können. Sorgen bereiten die Einschränkungen der DüV, viele Flächen „zeichnen“ bereits und zeigen Areale mit deutlichem N-Mangel, aber die Empfehlungen geben oft nichts oder nur noch wenig her.
Der viele Nmin aus den Analysen und den länderspezifischen Richtwerten scheint bisher in den Pflanzen nicht angekommen zu sein. Und ob die verfügbaren N-Mengen (Boden + Düngung) für hohe Erträge, die zu erwarten sind und die angestrebten Qualitäten reichen, ist mehr als fraglich. Da werden auch die eventuell möglichen 10% Zuschläge (Ermessensfrage) nichts ändern.
Spätverunkrautung und Krankheiten sind z.T. problematisch, die „Spritztage“ limitiert (Regen, Wind), auch alle weiteren Arbeiten im Feld verzögern sich.

In unserem EIP-Agri Projekt zur exakteren Steuerung der N-Düngung erfassen wir mit den Feldsensorstationen fortlaufend wichtige Daten (siehe Newsletter vom März 2021).

Hier nun die weiteren Ergebnisse und die Fortführung einer Bewertung/Interpretation der Messwerte (erster Teil siehe Newsletter April 2021).

Was erfassen wir?

Die Grafik zeigt im zeitlichen Verlauf die N-Aufnahme eines Winterweizenbestandes [kg N/ha], den Niederschlag [l/m²] und die Temperaturen der Luft in 2m Höhe als Max, in 2 cm, d.h. im Pflanzenbestand am Boden, als Min. Ebenso die Bodentemperatur in 10 cm Tiefe als Durchschnitt des jeweiligen Tages [°C].
Die gestrichelte senkrechte grüne Linie zeigt die Grenze zu den neuen Werten an, auf die ich mich im Folgenden beziehen möchte.

Was für ein Bestand wird hier erfasst?

  • Sorte Etana, ein A-Weizen, Ertragserwartung 7,5 t/ha
  • Vorfrucht Zuckerrüben
  • Saattermin normal, Anfang Oktober
  • Nmin 0-90cm 45 kg N/ha

Wie war die bisherige N-Düngung?

  • 08.03.2021: N1a EC29/30, Vegetationsb. 29 kg N/ha NPK 12/12/12
  • 10.03.2021: N1b EC29/30 39 kg N/ha Piamon
  • 11.04.2021: N2 EC30/31 58 kg N/ha Piamon
  • 05.05.2021 N3 EC 37 55 kg N/ha Piamon
  • Gesamt = max. Empfehlung DüV 181 kg N/ha

Zum weiteren Verlauf (ab 28.4.2021)

Endlich kein Frost mehr am Boden. Die Tagestemperaturen bleiben mit 10-15°C recht kühl, auch im Boden geht es nicht über 10°C hinaus. Immer mal etwas Niederschlag sorgt für ausreichende Bodenfeuchte.

Was macht der Verlauf der N-Aufnahme? Sie stagniert bis zum 9. Mai bei nur 55 kg N/ha! Die Messwerte gehen sogar leicht zurück, was an den jüngsten, sich neu bildenden hellgrünen Blättern liegt, die von der Sensorik im Durchschnitt mit erfasst werden. Pflanzenanalytisch wäre kein Rückgang der N-Aufnahme zu verzeichnen, in diesem Stadium geht der einmal aufgenommen N nicht wieder verloren.

Am 5.5. erfolgte die N3 Gabe mit 55 kg N/ha. Das agronomische Ziel war, die stagnierende Entwicklung anzukurbeln und das weitere Wachstum zu fördern.

Der 9.5., 10.5. und 11.5. sind die drei einzigen Maitage mit Temperaturen über 20°C und damit verbunden auch steigende Bodentemperaturen. Feuchter, warmer Boden und hohe Temperaturen führen zu dem erhofften Wachstumsschub. Düngung und Boden liefern jetzt den dafür benötigten Stickstoff nach.

Dann kommt das nächste, kalte, nasse Tief (dessen Name hab ich in der Menge der Tiefs leider vergessen) und die Entwicklung geht nur noch zögerlich voran. Nachts um 10°C, am Tage nicht mehr als 15-17°C, wenig Sonne, viele Wolken, wer will da als Weizen schon wachsen. Mühsam erreicht der Bestand Ende Mai deine jetzige N-Aufnahme.

Jetzt kann man nur noch auf bald einsetzendes warmes Wetter hoffen, Bodenfeuchte ist ausreichend vorhanden, der Boden sollte noch entsprechende N-Mengen (aus Mineralisierung und Düngung) zur Verfügung stellen können und die Temperaturerhöhung samt höherer Globalstrahlung das Wachstum beschleunigen.

Spannend bleibt, was kann die Natur noch aufholen, welche Erträge werden heranwachsen und wie werden die Eiweißgehalte sich gestalten.

Wir messen natürlich noch weiter (auch wenn die N-Düngung abgeschlossen ist), sind ganz nah dran an den Beständen und werden Sie auf dem Laufenden halten.

Mit bestem Gruß, von einem immer wieder begeisterten Agronomen, Arnim Grabo.

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 =;-).

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arnim.grabo@exagt.de
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„Komm lieber Mai und mache“ und N-Aufnahmekarten aus Drohnenbefliegungen (NDRE vs. NDVI)

Die Entwicklung der N-Aufnahme in den letzten Wochen „Komm lieber Mai und mache“ (Arnim Grabo)

So einen kalten und wechselhaften April habe ich noch nicht erlebt und glauben wir den Wetterfröschen, war es einer der kältesten seit langer Zeit.

Die Bestände stagnieren, Wachstumsreglereinsatz und die Unkrautbekämpfung sind knifflig und was macht das mit unseren Getreidebeständen, wie wirkt sich diese Situation auf deren N-Düngung aus?

In unserem EIP-Agri Projekt zur exakteren Steuerung der N-Düngung erfassen wir dazu mit den Feldsensorstationen fortlaufend wichtige Daten (siehe letzten Newsletter vom März 2021).

Hier die ersten Ergebnisse und ein Bewertungsversuch von unserer Seite aus.
Diese Interpretationen möchten wir fortführen und in den folgenden Newslettern immer mal wieder darauf zurückkommen.

Was erfassen wir?

Die Grafik zeigt im zeitlichen Verlauf die N-Aufnahme eines Winterweizenbestandes [kg N/ha], den Niederschlag [l/m²] und die Temperaturen der Luft im 2m Höhe als Max, in 2 cm d.h. im Pflanzenbestand als Min und die Bodentemperatur in 10 cm Tiefe als Durchschnitt des jeweiligen Tages [°C].

Was für ein Bestand wurde hier erfasst?

  • Sorte Etana, ein A-Weizen, Ertragserwartung 7,5 t/ha
  • Vorfrucht Zuckerrüben
  • Saattermin normal, Anfang Oktober
  • Nmin 0-90cm 45 kg N/ha

Wie war die bisherige N-Düngung?

  • 08.03.2021: N1a EC29/30, Vegetationsb. 29 kg N/ha NPK 12/12/12
  • 10.03.2021: N1b EC29/30 39 kg N/ha Piamon
  • 11.04.2021: N2 EC30/31 58 kg N/ha Piamon

Gestartet haben wir die Erfassung der Bestände Anfang April, es hatte sich ja noch nicht viel auf den Feldern getan.

Bisher war im April fast jeden Tag Frost in Bodennähe, bis runter auf -7°C. Zum Glück zeigt der Etana eine ausgezeichnete Winterhärte, so dass hier keine Schäden zu befürchten sind. Bis auf ein paar „warme“ Tage mit über 15°C war es tagsüber ebenfalls recht kühl, so dass die nötigen Niederschläge nicht gleich wieder verdunsteten.

Spannend ist nun der Verlauf der N-Aufnahme (grüne Balken), ausgehen vom warmen März liegt die Bodentemperatur in 10 cm Tiefe anfangs, trotz Frost in Bodennähe, über 5°C und die N-Aufnahme läuft parallel hoch bis zum ersten Spitzenwert der Tagestemperatur von 20,7°C. die beiden N1 Gaben (68 kg N/ha) wirken und bringen das Wachstum in Schwung.

Ab dem 9.4. stagniert die N-Aufnahme trotz etwas günstigerer Wachstumsbedingungen (Niederschlag, Bodentemperatur), die ersten zeitige N-Gaben sind aufgebraucht, der Boden liefert wenig nach und eine Anschlussdüngung ist ratsam, welche am 11.4. (58 kg N/ha) auch erfolgte.

Nun setzte eine sehr kalte Periode ab 17./18.4. ein, das Wachstum stoppt, die Mineralisierung und N-Bereitstellung aus dem Boden stockt und damit gehen die N-Aufnahmewert sogar etwas rückwärts. Die Bestände zeichnetet, zeigten Verfärbungen bis hin zu Lila und hatten mit den Bedingungen arg zu kämpfen.

Mit dem 18./19.4. kam dann etwas Erwärmung, Tages- und Bodentemperaturen stiegen und es gab keine Nachtfröste mehr. Sofort, wir haben ja schon lange Langtag, setzte das Wachstum ein, die Schossphase begann und die N-Aufnahme stieg!

Ab dem 25./26.4. verlangsamte sich dieser Prozess wieder, die letzten Nachtfröste kühlen das Wachstum im wahrsten Sinne des Wortes ab! 126 kg N/ha sind draußen, die N-Aufnahme schwächelt, der Boden liefert wenig N aus der Mineralisation nach, düngen oder warten?

Hier ist jetzt etwas Geduld gefragt, bei der zu erhoffenden Erwärmung wird die N-Nachlieferung aus dem Boden und der Düngung sich voll entfalten, der einsetzende Regen tut sein Übriges. Wir müssen hier mit einem nennenswerten N-Schub Rechnen. Die Wachstumsregler konnten selten optimal eingesetzt werden, jetzt noch zusätzliche N-Mengen würden nur das Lagerrisiko ansteigen lassen!

Hoffen wir, dass Mozarts Lied in Erfüllung geht, der Mai die Bäume und unsere „Felder wieder Grün machen wird“, die Aussichten stehen nicht schlecht.

Ich bin gespannt wie die Entwicklung sich fortsetzt, wir sind ganz nah dran an den Beständen und werden sie auf dem Laufenden halten.

Mit bestem Gruß von einem begeisterten Agronomen und bleiben sie gesund, Arnim Grabo.

Ableitung von N-Aufnahmekarten aus multispektralen Drohnenaufnahmen (Andreas Schmidt)

In den letzten beiden Jahren haben wir nachgewiesen, dass man aus den Bildern der Multispektralkamera Parrot Sequoia im Winterweizen flächenhaft N-Aufnahmekarten ableiten konnte. Aktuell haben wir für diese Anwendung den DJI Phantom P4 Multispectral Sensor getestet. Dafür wurde im Umfeld einer der Feldsensorstationen Luftbilder aufgenommen und parallel Messungen mit unserem transportablen Yara N-Sensorkopf durchgeführt, aus den Drohnenbildern wurden Orthophotos der einzelnen Spektralkanäle berechnet.

Orthophoto Multispektralkamera NIR 840 nm

Dabei zeigte sich das auch mit diesem Sensor die Erstellung von N-Aufnahmekarten möglich ist.

Punkte der Referenzmessungen der N-Aufnahme am Boden

Basis für die Umrechnung ist die Nutzung des NDRE-Index (Normalized Difference Red Edge Index). Im Gegensatz zum NDVI eignet sich dieser Index in der aktuellen Situation (Winterweizen über 40 kg/ha N-Aufnahme) sehr gut, um aus den Multispektraldaten die N-Aufnahme abzuleiten (Bestimmtheitsmaße NDRE zu N-Aufnahme R² = 0,7399, NDVI zu N-Aufnahme R² = 0,3871).

Ableitung der N-Aufnahme aus dem NDRE-Index

Fazit

Durch die Nutzung von Referenzmessungen am Boden lassen sich aus multispektralen Drohnenbildern mit Hilfe geeigneter Indizes brauchbare N-Aufnahmekarten als Grundlage für eine differenzierte N-Düngung ableiten.

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ISOBUS – Wutrede final / Aktuelles aus unserer Arbeit

Eigentlich war die Aufgabe einfach. Ein ISOXML Auftrag, der nach der Begutachtung von zwei unabhängigen Spezialisten der Norm entspricht, soll in ISOBUS zertifizierte Terminals verschiedener Hersteller geladen werden, um eine Applikationskarte abarbeiten zu können.
Damit gab es dieses Jahr nur Probleme, heute hat es mir endgültig gereicht! Vergessen sie die ISOBUS „Norm“, die garantiert in der Praxis NICHTS. Das ein dem Standard entsprechender ISOXML Auftrag problemlos eingelesen wird, ist ein Glücksspiel. Bei den „alten“ Haudegen am Markt funktioniert es meistens, wenn nicht gerade Programmierfehler und „frische“ Bedienkonzepte mit irreführenden Fehlermeldungen zu Problemen führen (und das ist schon nervend). Aber bei den „neuen“ Spielern wird es katastrophal! Für die Kunden und uns von der EXAgT ist es ein Riesenaufwand die Aufträge dann irgendwie doch noch in die Terminals zu bekommen.

Und an alle Techniker da draußen: in einem ISOXML Auftrag ist eine Feldgrenze NICHT zwingend notwendig!!!

Wenn ISOBUS lediglich ein Marketing Label auf dem Terminal ist vergiss es!

Aktuelles aus unserer Arbeit

Seit heute ist die erste Referenz- Feldsensorstation für das N-Monitoring in dieser Saison im Einsatz, zwei weitere werden folgen. Diese messen täglich mehrmals die N-Aufnahme, mit zusätzlichen Wetterdaten sowie Informationen über erfolgte Düngemaßnahmen etc. lassen sich Entscheidungen für eine angepasste N-Düngung (Zeitpunkt und Menge) ableiten (siehe Frühjahr 2020). Einen Riesendank an die Kollegen von der AG Altoschatz-Merkwitz eG!

Feldsensorstation mit YARA N-Sensorkopf ALS USB

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Projekt Smarte UNkraut Kontrolle (SUNK)

Die erste Feldmesskampagne 2021 war Anlass, unsere neue Drohne einzusetzen, eine DJI P4 Multispectral mit RTK (vielen Dank an die Kollegen von Airclip und Apus!!!). Das RTK-Modul sorgt für eine präzisere Orthophotoberechnung, die mögliche geringe Flughöhe des Quadrocopters für eine hohe Bildauflösung.

DJI P4 Multispectral mit RTK im Vorbeiflug für die Fotografin (Jana Epperlein von der GKB e.V., vielen Dank!)
Orthophoto Bedeckungsgrad, Bodenauflösung hier knapp 0,9 cm

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ISOBUS – eine Wutrede

Bis zu dieser Woche war ich glühender Verfechter des ISOBUS-Standards. Für uns als EXAgT, für die die Erstellung von Applikationskarten ein wichtiges Geschäftsfeld darstellt, ist eine Norm ein Segen! Was passiert aber seit zwei Jahren in der Praxis! Karten, die im Vorjahr problemlos abarbeitbar waren, sind nach einem Update der Software oder Hardware (neues Terminal vom gleichen Hersteller) nicht mehr lesbar. Manchmal funktionieren bestimmte SW Stände nicht (die 07 geht nachweislich, die 10 nicht und ein Update auf die aktuelle Version x soll helfen, kostet aber Geld und Zeit).

Gut, mit Gespür und „Reservetools“ bekommt man die Probleme fast immer gelöst und auch die know-how Träger der Hersteller reagieren (meist) irgendwann hilfreich.

Allerdings steht der Kunde auf dem Feld, wenn er die Probleme bemerkt. Und dann sind das ganz schnell meine Probleme, die sehr viel Zeit und Ressourcen binden. Und wenn ich Pech habe, verliert der Kunde die Geduld und streut konstant, weil die nächste Regenfront naht. Und wenn ich Glück habe habe ich eine gute Kundenbeziehung und meine Leistung wird ohne Abschläge bezahlt.

Für uns als EXAgT war das Aufkommen des SHAPE-ISO-XML Converters von Müller Elektronik eine tolle Sache. Der „Goldstandard“, die Aufträge funktionierten auf allen Terminals. OK, ein großer amerikanischer Landtechnikkonzern implementierte eine neuere ISOXML Version, darauf konnte man sich einstellen. Aber jetzt kommen ISOBUS Terminals von deutschen Landtechnikherstellern in die Praxis die sich auch nicht um „alte“ Standards kümmern.

Der Markt fasert wieder auf, im Gegensatz zu proprietären Datenformaten sieht man den Terminals auch nicht an, welche Version der Norm funktioniert oder mit welchen neueren Softwareversionen die „alten“ Standards nicht mehr unterstützt werden.

Allmählich sehne ich mich nach proprietären Formaten zurück, da erlebt man weniger Überraschungen.

Dazu fällt mir wieder ein Spruch aus meiner IT Zeit ein:

„Das schöne an Standards ist das es so viele davon gibt.“

Tschuldigung, eigentlich war ein anderer Newsletter geplant, aber die Zeit war knapp und das musste raus!

Case Quadtrac 500 mit einem Rauch AXIS-H EMC unterwegs, die Applikationskarten wurden von der EXAgT geplant. Durch die Raupenlaufwerke wird bodenschonend gearbeitet und tiefe Fahrspuren vermieden.
Mit freundlicher Erlaubnis von Oliver Lenhart von Ostsachsen-Farming (https://www.ostsachsen-farming.de/)

andreas.schmidt@exagt.de
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Abverkauf Vorführer DGPS Systeme (SAPOS EPS)

„Das Bessere ist der Feind des Guten“ (Voltaire)

Unsere DGPS Vermessungssysteme haben sich über Jahre in der Praxis bewährt. Für die Vermessung von Schlägen für den GIS-Antrag ist die Genauigkeit mehr als ausreichend, die Nutzung des SAPOS EPS Korrektursignals ergibt eine hohe Sicherheit analog dem Küstenfunk. Allerdings werden durch die kostenlose Verfügbarkeit von digitalen Katasterdaten in vielen Bundesländern die Begehrlichkeiten größer, Flurstücksgrenzen/Grenzsteine finden OHNE Vermessungsbüro ergibt neue Anwendungsmöglichkeiten von landwirtschaftlicher Vermessungstechnik. Und das bei Preisen die vor einigen Jahren noch undenkbar waren, 4450,- € kostet unsere aktuelle RTK Lösung, das notwendige Referenzsignal ist in vielen Bundesländern kostenlos (SAPOS HEPS).

Für uns ist es Anlass die letzten DGPS Systeme als Vorführer für 1750,- € zu verkaufen und uns zukünftig auf RTK Systeme zu konzentrieren. Die Systeme lassen sich später bei Bedarf auf RTK aufrüsten, man bewegt sich mit einem Kauf nicht in einer Einbahnstraße.

Bei Fragen bitte fragen!

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

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Aktuelle Aktivitäten der EXAgT im Bereich Versuchswesen (Projekte, technische Lösungen)

Wir sind Partner im Projekt Smarte UNkraut Kontrolle (SUNK) der Gesellschaft für konservierende Bodenbearbeitung (GKB e.V.)

Das Projekt „Smarte UNkraut Kontrolle“ entwickelt Strategien zu alternativen Anbausystemen bei Glyphosatverzicht, um weiterhin pfluglosen Ackerbau und Direktsaat mit all seinen Vorteilen auch im Sinne des integrierten Pflanzenschutzes betreiben zu können. Hierzu erprobt das Projekt innerhalb einer dreijährigen Fruchtfolge verschiedene Szenarien mit dem Ziel, unerwünschte Beikräuter zu unterdrücken. Dem Herbizideinsatz werden hierbei praxisgetriebene Neuentwicklungen, wie die elektrophysikalische Unkrautbekämpfung und alternative Lösungsansätze mechanischer und biologischer Verfahren (Zwischenfrüchte, Untersaaten, Begleitpflanzen) gegenübergestellt. Das Projekt nutzt smart farming-Lösungsansätze wie georeferenzierte Probenahmen, Drohnentechnik, Multispektralkameras, Bodenscanner und Satellitendaten, um Verfahrenskombinationen zu erproben. Die Ergebnisse sollen in ein Tool einfließen, das Handlungsempfehlungen zur Reduzierung des Glyphosateinsatzes gibt. 

Das Projekt Smarte UNkraut Kontrolle wird durch die EU im Rahmen der Fördermaßnahme Europäische Innovationspartnerschaft „Produktivität und Nachhaltigkeit in der Landwirtschaft (EIP Agri)“ gefördert und hat eine Laufzeit von 3 Jahren (2019-2023).

Folgende Systeme werden im Projekt miteinander verglichen (erklärt in einem Einführungsvideo):

Prüfglied A1: Chemisch – Glyphosat.

Prüfglied B1: Mechanisch – Scheibenegge CrossCutter Disc (Väderstad).
Bei hohen Fahrgeschwindigkeiten schneidet diese spezielle Kurzscheibenegge Unkräuter bei einer Arbeitstiefe zwischen 2-5cm ab und bringt verschütteten Unkrautsamen in Keimstimmung.

Prüfglied B2: Mechanisch – Grubber Corona (KERNER).
Diese Maschine schneidet Wurzelballen flach ab und wirft diese dann zum Abtrocknen nach oben. Damit das Unkraut nicht mehr anwachsen kann, ist kein Nachläufer montiert, lediglich einige Striegelzinken sorgen für eine bessere Verteilung und Krümelung.

Prüfglied B3: Mechanisch – Großfederzinkenegge Allrounder (Köckerling).

Prüfglied C1: Elektrophysikalisch – Elektroherb XPower (Zasso)
Hier kommt das „Elektroherb“-System der Zasso Group zum Einsatz. Mittels eines am Schlepperheck montierten Transformators wird eine hochfrequente Hochspannung erzeugt, welche über Paddel in der Fronthydraulik die zu behandelnden Pflanzen streift.

Prüfglied D1: Biologisch – System Immergrün
Hier ist das Ziel, durch den Einsatz von Zwischenfrüchten, Unter- und Beisaaten, ein immergrünes System zu schaffen und damit dem Unkraut gar keine Chance zum Keimen zu geben.

Wir von der EXAgT haben den Auftrag im Rahmen eines Dienstleistungsvertrages das Projekt mit regelmäßigen Bonituren zu begleiten. Durch regelmäßige Messungen werden mögliche Unterschiede zwischen den Versuchsgliedern zu verschiedenen Terminen dokumentiert. Die Messergebnisse und deren Dynamik innerhalb der Vegetationsperiode wiederum helfen bei der Erklärung des Zustandekommens des Versuchsergebnisses, das sind die in den jeweiligen Prüfgliedern erzielten Erträge.

Die Bonituren erfolgen zum Beispiel auf der Basis von Drohnenbefliegungen und begleitende Messungen am Boden und Pflanzenbestand, erfasst werden Parameter wie verschiedene Pflanzen-Bedeckungsgrade sowie der Stickstoff-Aufnahme der Pflanzen.

Im November 2020 haben wir auf einem der Versuchsschläge (Großer Plan) am Boden Messungen der Stickstoff-Aufnahme und des Bedeckungsgrads im aktuellen Weizenbestand vorgenommen. Diese erfolgten entlang mehrerer Transsekten, Messungen innerhalb der Prüfglieder wurden diesen zugeordnet.

Transsekten mit Messpunkten der N-Aufnahme

Die Messungen des Bedeckungsgrades zeigten die zu erwartenden Unterschiede zwischen den Prüfgliedern.

Beispiele für die Bedeckungsgradbestimmung, links Prüfglied A1 (chemisch – Glyphosat), rechts Prüfglied D1 (biologisch – System Immergrün), Pflanzenerkennung aus digitalen Aufnahmen

Die Zusammenarbeit und Begleitung des Projekts „Smarte UNkraut Kontrolle“ ist für die EXAgT eine willkommene Herausforderung und wir freuen uns, Teil des Teams zu sein!

Räumliche Verdichtung von Informationen über ausgebrachte Mengen von Düngemitteln

Bei der Anlage und Auswertung von Versuchen sind exakte Daten von herausragender Bedeutung. Bei Düngeversuchen, die mit Schleuderstreuern angelegt werden wird aktuell ein Wert Düngemenge für einen Abschnitt in der Fahrgasse gemessen und dieser der ganzen Fahrgassenbreite zugeordnet.

Gemessene Düngemengen in der Fahrspur 7 und 8 und deren aktuelle Zuordnung.

Dabei wird hier nicht berücksichtigt das die Form des Streubilds eines Schleuderdüngerstreuers entweder ein Dreieck oder ein Trapez darstellt. Für viele am Markt verfügbare Qualitätsdünger von den Schleuderstreuerherstellern in Versuchen ermittelte definierte Streubilder. Diese und ein vom Anwender exakt eingestellter Streuer erlauben eine genauere Berechnung der gefallenen Mengen unter Berücksichtigung der Überlappungsbereiche.

Durch einen Düngerstreuerhersteller gemessenes Streubild für ein Qualitätsdüngemittel (24m Fahrgasse)

Aus diesen Daten lassen sich die gestreuten Mengen unter „erschwerten“ Bedingen wie der Nutzung von Applikationkarten anhand der Geometrie der Spuren und einer definierten Querverteilung innerhalb der jeweiligen Fahrgasse bestimmen.

Ausgebrachte Düngemenge unter Berücksichtigung der tatsächlichen Querverteilung und Überlappung

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

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Über die Präzision im Precision Farming

In einem Sonderheft der DLG Mitteilungen „Digitalisierung Risiken abwägen, Chancen nutzen“ auf den Seiten 26 – 28 wurde mit Praktikern unter dem Titel „Bringen neue Ansätze den Durchbruch“ über ihre Erfahrungen zur sensor- und satellitenbasierten Stickstoffdüngung gesprochen.

Wir erleben auf dem Gebiet des technischen Precision Farming (PF) das dort das Thema Präzision immer wichtiger wird. Ein Thema in dem DLG Sonderheft war die Pulsweitenmodulation (PWM) für Feldspritzen, die das Problem der bei Kurvenfahrten unterschiedlichen Ausbringmengen verringert. Auch bei den Düngerstreuern, egal ab pneumatisch oder klassisch, geht die technologische Entwicklung in Richtung präziserer Ausbringung ungebremst weiter.

Das Gegenteil geschieht zurzeit gefühlt im agronomischen PF. Die überwiegende Mehrheit der Anbieter von Satellitendaten stellt Biomassekarten zur Verfügung. Bei genauerer Betrachtung diese Karten erkennt man, dass dort lediglich ein Vegetationsindex, meist der NDVI abgebildet wird. Dieser Wert hat keine Einheit, 0 und kleiner bedeutet ohne Vegetation, 1 ist der Maximalwert.

Interessant und interpretierbar für den Anwender sind konkrete agronomische Informationen wie die Frischmasse (kg/m²) oder die N-Aufnahme (kg N/ha).

Diese Daten lassen sich je nach Anwendungsfall aus verschiedenen geeigneten Wellenkombinationen und Referenzmessungen ableiten, neben dem NDVI gibt es eine Vielzahl anderer praktisch genutzter Indizes.

Unser Partner, die AgUmenda GmbH aus Leipzig führt zur Bestimmung der Höhe der Andüngung von Raps im Frühjahr im Herbst eine Vielzahl von georeferenzierten Frischmasseschnitte durch. Diese Informationen werden genutzt, um aus dem Index SAVI (ähnlich NDVI aber mit Berücksichtigung des Einflusses des Bodens) eine flächige Frischmassekarte zu erstellen.

Dazu wird eine Korrelation zwischen der gemessenen Frischmasse und den entsprechenden SAVI Werten gerechnet, die folgenden dargestellten Daten entstammen Messungen aus dem Herbst 2019.

Abbildung 1: Beispiel einer Korrelation zwischen Frischmasse und SAVI im Raps

Wie man in der vorigen Grafik sieht, ist der Zusammenhang zwischen SAVI und Frischmasse NICHT linear. Was bedeutet das? Eine Änderung des SAVI zwischen 0,35 und 0,4 um 0,05 bedeuten einen Zuwachs in der Frischmasse von 162 g, die 0,05 Differenz zwischen 0,55 und 0,60 hingegen einen Unterschied von 404 g. Praktisch bedeutet das, dass die Unterschiede auf dem Feld in SAVI wie NDVI Karten in dichteren Beständen nicht sichtbar sind und in abgeleiteten Applikationskarten dort nicht entsprechend differenziert wird!

Abbildung 2: Links Rohdaten SAVI, rechts Frischmasse kg/m², Aufteilung in jeweils sechs Klassen mit gleicher Klassenbreite.

Der physikalische Effekt, der zu diesem Verhalten führt, heißt Sättigung und ist mehr oder weniger bei allen Indizes zu beobachten.

Zum Thema Vergleichbarkeit von bodennahen Sensoren und Satellitendaten.

Die Physik von optischen Sensoren ist gleich, egal ob diese vom Schlepper, einer Drohne oder von einem Satelliten getragen werden. Die Auswirkungen von atmosphärischen Einflüssen spielen bei vorverarbeiteten Sentinel-2 Daten keine Rolle, nur Wolken plus Wolkenschatten schränken die Nutzbarkeit ein. Bei Anwendungen wie einem Herbstscan von Beständen am Ende der Vegetationsperiode finden sich immer geeignete wolkenfreie Aufnahmen, im Frühjahr ist dies schwieriger. Um die Qualität unserer auf Satellitendaten basierenden Produkte zu überprüfen verwenden wir YARA N-Sensor Scans, die im gleichen Zeitraum aufgenommen wurden. Hier dargestellt ein unbearbeiteter Vergleich aus diesem November 2020.

Abbildung 3: Bestimmung N-Aufnahme kg N/ha durch Sensor und Satellit

Fazit

Zusammengefasst muss man sagen, dass die meisten in landwirtschaftlichen Anwendungen genutzten Biomassekarten (NDVI) lediglich ROHDATEN sind! Dies unabhängig davon, welche Plattform genutzt wurde (Sensor auf Schlepper, Drohne, Satellit), diese hat eher Einfluss auf die räumliche Auflösung der Bilder.

Die nötige Präzision für die Nutzung Fernerkundungsdaten in PF Anwendungen ist erst nach ihrer Umrechnung in agronomische Größen möglich.

Die Qualität der verfügbaren Rohdaten ist hervorragend, das Wissen um die „Veredlungsmöglichkeiten“ solcher Daten ist frei zugänglich.

Und nur in der Nutzung der Daten UND des Wissens kann man der „Präzision“ im Precision Farming gerecht werden!

Dank

Für die bisherige Zusammenarbeit, Unterstützung und Begleitung möchten wir herzlichst danken. Wir wünschen Ihnen frohe Weihnachten und einen guten Start ins Jahr 2021, viele Erfolge, ein glückliches Händchen bei wichtigen Entscheidungen und vor allem Gesundheit und Schaffenskraft.

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Streiflichter Herbstscan mit Satellit und EXAgT Vermessungslösungen 2021

Heute einige kurze Streiflichter auf unsere aktuell bearbeiteten Themen im November.

Die „Bodenwahrheit“ und ein Sensorkopf YARA N-Sensor ALS 2

Zur agronomisch fundierten und DüV konformen Bestimmung der Höhe der Andüngung im Winterraps sind N-Aufnahmekarten unverzichtbar. Um diese aus Satellitendaten ableiten zu können sind Referenzmessungen am Boden nötig. Seit 2017 ermitteln wir diese Referenz N-Aufnahmewerte, 2017/2018 durch Biomasseschnitte (nach Rapool), ab 2019 durch einen transportablen YARA N-Sensorkopf ALS 2. Dieser erleichtert uns die Arbeit, Vergleichsmessungen eines befreundeten Ingenieurbüros, der AgUmenda GmbH aus Leipzig, mit Schnitten und folgender N-Gehaltsbestimmung im Labor, waren nochmal ein Nachweis für die Genauigkeit des Verfahrens.
Auch bei anderen Getreidearten wird der Kopf für Referenzmessungen hinsichtlich von Satelliten- und Drohnenaufnahmen eingesetzt, wir sind in der Summe aktuell bei weit über 200 aktiv verwerteten Messungen und von der Technik überzeugt!

Verfügbarkeit von Satellitenbildern im Herbst 2020

Im Gegensatz zu 2019 war es dieses Jahr etwas aufwendiger wolkenfreie Satellitenaufnahmen für den Spätherbst zu finden. Aber wie immer im Herbst gab es nutzbare Szenen, z.B. für den 07.11. in Mittel- und Westsachsen.

Ein Vorteil für unsere Kunden ist es, dass sie sich um die Auswahl von brauchbaren Aufnahmen nicht kümmern müssen. Hier zwei kuriose Beispiele, zum einen eine einsame Wolke exakt über dem Versuchsfeld sowie eine Satellitenszene mit 42% Wolkenbedeckung aber freier Sicht auf die zu messenden Schläge.

EXAgT Vermessungslösungen 2021

Der Bedarf an Vermessungssystemen beginnt für uns in dieser Saison schon im Herbst. Wir merken das unsere Mehrfrequenz RTK Vermessungslösungen nicht nur zur Erstellung des Agrarantrags, sondern immer öfter für die Grenzsteinsuche und der Kontrolle von Flurstücksgrenzen eingesetzt wird. „Befeuert“ wird dieser Verwendungszweck durch die in vielen Bundesländern kostenlosen digitalen Katasterdaten (ALK), die mit unserer Vermessungssoftware herunterzuladen sind. Die Vermessung mit einer Mehrfrequenz RTK Lösung ersetzt kein Vermessungsbüro, allerdings hilft sie kostengünstig, „Grenzfragen“ gütlich zu klären.

Unser Mehrfrequenz RTK System wird ab jetzt in einem neuen Gehäuse ausgeliefert, Vorteil ist neben der höheren Bluetoothreichweite eine permanente Ladezustandsanzeige.

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