„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.

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:

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

Veröffentlicht unter Agronomie, Technik | Kommentare deaktiviert für „Komm lieber Mai und mache“ und N-Aufnahmekarten aus Drohnenbefliegungen (NDRE vs. NDVI)

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

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

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:

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

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

Veröffentlicht unter Agronomie, Allgemeines, Technik | Kommentare deaktiviert für ISOBUS – Wutrede final / Aktuelles aus unserer Arbeit

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
+49 (0) 173 352 8960, +49 (0) 34324 269739

Veröffentlicht unter Agronomie, Allgemeines, Technik | Kommentare deaktiviert für ISOBUS – eine Wutrede

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

Veröffentlicht unter Allgemeines, Technik | Kommentare deaktiviert für Abverkauf Vorführer DGPS Systeme (SAPOS EPS)

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 =;-).

Unsere Kontaktdaten sind:

exagt@exagt.de oder persönlich:

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

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

Veröffentlicht unter Agronomie, Allgemeines, Technik | Kommentare deaktiviert für Aktuelle Aktivitäten der EXAgT im Bereich Versuchswesen (Projekte, technische Lösungen)

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.

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:

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

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

Veröffentlicht unter Agronomie, Allgemeines, Technik | Kommentare deaktiviert für Über die Präzision im Precision Farming

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.

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:

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

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

Veröffentlicht unter Agronomie, Technik | Kommentare deaktiviert für Streiflichter Herbstscan mit Satellit und EXAgT Vermessungslösungen 2021

Herbstscan mit Satellit – Grundlage für eine optimale Andüngung im Frühjahr / Über unsere Versuche 2020

Um trotz Mengeneinschränkungen in der Ausbringung von Stickstoffdünger gute Erträge und Qualitäten zu erreichen heißt das jedes kg N effizient einzusetzen. Für die zweite/dritte und vierten Gabe habe sich Verfahren auf der Basis von Sensoren und Satellitenbildern breit etabliert. Ungenutztes Optimierungspotenzial liegt in der ersten Gabe. Hier gilt, das sich der Zustand der Bestände am besten zum Ende der Vegetationsperiode im Spätherbst erfassen lässt.

Der aktuelle Blick auf die Winterraps- und Wintergetreidebestände zeigt eine sehr gute Herbstentwicklung. Beste Voraussetzungen für einen Herbstscan via Satellit, um eine optimale Andüngung im Frühjahr zu gewährleisten!

Beim Winterraps kann jedes kg N, welches über 50 kg liegt, im Frühjahr angerechnet und eingespart werden (Faustzahl: kg N/ha Herbst > 50 kg N/ha* 0,7 = Einzusparende kg N/ha Frühjahr). Durch Satellitendaten abgeglichen mit Referenzmessungen am Boden wird eine N-Aufnahmekarte für den Herbst erstellt. Diese als Grundlage für die Frühjahresdüngung (egal ob in 1 oder mehreren Gaben) zu nutzen, klappt und führt, so unsere langjährige Erfahrung, in den meisten Fällen zu N-Einsparungen von 15-25 kg/ha.

Aus der N-Aufnahmekarte wird mit dem Pflanzenbauer abgestimmt die N-Streukarten für die Frühjahrsdüngung erstellt (stabilisierte Einmalgabe bzw. Zweimalgabe). Die Karten liefern wir dann im jeweils nötigen Datenformat und helfen vor Ort mit, wenn es hakt.

Bei der 1. N-Gabe für Winterweizen/Wintergerste/Winterroggen orientiert man sich oft an den „schlechtesten“ Stellen und überzieht die „besseren“ deutlich, was zu dichten Beständen mit Lager- und Krankheitsproblemen führt. Dagegen hilft eine differenzierte Düngung. Über die Abschätzung der N-Aufnahme Schlag und der daraus resultierenden N-Aufnahmekarte wird die Streukarte für die Andüngung im folgenden Frühjahr erstellt. Als erstes erfolgt die Festlegung des Düngungsniveaus, bei der neben den üblichen Planungsansätzen (Betriebsleitererfahrung, Nmin, N-Form, Produktionsziel, Ertrag, organische Düngung usw.) die durchschnittliche N-Aufnahme im Herbst berücksichtigt wird. Die anschließende Differenzierung orientiert sich dann an den unterschiedlichen N-Aufnahmezonen im Schlag und daraus lässt sich eine Streukarte erzeugen.

Eine differenzierte Andüngung führt zu einheitlicheren Beständen, die sich einfacher führen lassen und einer Frühsommertrockenheit besser begegnen können. „Nicht zu viel bei den Guten und nicht zu wenig bei den Schlechten“ sollte das Motto sein.

Auch hier liefern wir die Karten im jeweils nötigen Datenformat und helfen bei Bedarf vor Ort mit.

Über unsere PiG-Versuche 2020

Das Versuchsjahr 2020 ist abgeschlossen, die Auswertungen sind fertig. Die Versuche wurden im Kundenauftrag angelegt und/oder ausgewertet und die Daten und Ergebnisse gehören natürlich den Kunden. Daher ist eine Komplettdarstellung der Versuchsergebnisse nicht möglich. Trotzdem möchte ich Ihnen in diesem und den nächsten Newslettern einige (hoffentlich) interessante Details vorstellen.

In einem Versuch zum Thema Unterfußdüngung mit Kalkstickstoff und DAP in Winterraps konnten die positiven Effekte dieses Düngers und der Art seiner Ausbringung in der Herbstentwicklung bis zum Ausgang Winter nachgewiesen werden. Zur Visualisierung wurden aus Satellitenaufnahmen vom 10.12.2019 und dem 08.02.2020 jeweils eine Karte mit der relativen N-Aufnahme gerechnet.

Karten mit relativer N-Aufnahme vom 10.12.2019 oben, 08.02.2020 unten, von rot zu blau höhere N-Aufnahme, Prüfglied PG-2 mit Unterfußdüngung Kalkstickstoff und DAP

Die dunkleren blauen Streifen (höhere N-Aufnahme) im Prüfglied 2 in beiden Aufnahmen zeigen die positive Wirkung der Unterfußdüngung von Kalkstickstoff und DAP auf die Bestandsentwicklung im Herbst und die Startbedingungen im Frühjahr.

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:

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

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

Veröffentlicht unter Agronomie, Technik | Kommentare deaktiviert für Herbstscan mit Satellit – Grundlage für eine optimale Andüngung im Frühjahr / Über unsere Versuche 2020

Drohnen- und Satellitendaten verbessern die Auswertbarkeit von Großparzellenversuchen

Im aktuellen Monat hatten wir mehrmals die Gelegenheit, über unsere praktischen Erfahrungen im Bereich produktionsintegrierte Großparzellenversuche (PiG) in Vorträgen zu berichten. Anlass für uns, die Entwicklungen auf diesem Gebiet in den letzten Jahren darzustellen.

Räumlich „Erklärende“ oder Störgrößen

Das typische Prüfmerkmal eines Versuches ist der Ertrag, dieser wird mittels Ertragskartierung vom Mähdrescher/Feldhäcksler aufgezeichnet. Um genaue Aussagen zu treffen, sollten eher viele Parameter, als „Erklärende“ oder Störgrößen in die Auswertung eingebunden werden. Hier zeigen sich die Möglichkeiten der Nutzung des Archivs von Sentinel-2 Satellitendaten nützlich. In der Versuchsauswertung lassen sich für die Versuchsfläche geeignete „historische“ Indexkarten ableiten und nutzen.

Darstellung der Entwicklung der relativen N-Aufnahme innerhalb eines Wintergerstenschlages

3D Daten

In den letzten Jahren haben wir digitale Geländemodelle immer aus den aufgezeichneten GPS-Koordinaten berechnet. Allerdings sind diese Höhendaten nicht hochgenau, weiterhin wird von einigen Landtechnikherstellern die Höheninformationen in ihrer Cloud „verschluckt“. Abhilfe schaffen hier die jeweiligen Landesvermessungsämter, die oft kostenlos zur Verfügung gestellten digitalen Daten sind von hoher Qualität.

Portal der sächsischen Landesvermessung zum Download von kostenlosen Höhendaten

Eine andere Alternative um 3D Daten zu erfassen ist der Einsatz von Drohnen mit kalibrierten Kameras, Positionserfassung möglichst mittels RTK Empfängern und geeigneter Photogrammetriesoftware. Je nach Flughöhe sind Geländemodelle bis zu einer Auflösung im Zentimeterbereich machbar. Mit der gleichen Technik lassen sich Wuchshöhen für den gesamten Schlag bestimmen.

Bildschirmfotos aus der Photogrammetriesoftware, rechts ein berechnetes digitales Geländmodell

Von der Transsekte zur Großparzelle

Parameter wie der Pflanzendeckungsgrad konnten von uns in der Vergangenheit nicht flächendeckend aufgenommen werden, es waren nur Messungen an Punkten entlang einer geraden Linie möglich. Auch hier hilft uns der Einsatz von Drohnen mit kalibrierten Kameras. Dadurch das jetzt diese Kenngröße für die gesamte Fläche messbar ist, kann sie in der Versuchsauswertung als „Erklärende“ oder Störgröße genutzt werden.

Links oben Transsekte mit Bildnummern, rechts unten ein Orthophoto im Mais, aus dem sich flächig der Bedeckungsgrad ableiten lässt (rot Boden, „Rest“ Pflanzen)

Fazit

Die Nutzung von frei verfügbaren Satellitendaten sowie von Drohnentechnik erweitert unsere Möglichkeiten im Bereich der Großparzellenversuche enorm! Weiterhin ist die kostenlose Bereitstellung von digitalen Karten durch die jeweiligen Landesvermessungen für die Versuchsauswertung sehr hilfreich.

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:

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

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

Veröffentlicht unter Agronomie, Allgemeines, Technik | Kommentare deaktiviert für Drohnen- und Satellitendaten verbessern die Auswertbarkeit von Großparzellenversuchen

Thema Grunddüngung – ungenutzte „Datenschätze“ produktiv nutzen

In der praktischen Arbeit beschäftigen wir uns aktuell mit dem Thema Grunddüngungsplanung für unsere Kunden. Dabei ist aufgefallen welche „Datenschätze“ die Kundschaft in ihren Schubladen und auf ihren Computern zu liegen hat!

Für viele Praxisbetriebe ist die regelmäßige GPS gestützte Bodenuntersuchung im 3 ha Raster Standard. Wie werden diese Ergebnisse genutzt? Oft wird sich die Exceltabelle mit den Laborergebnissen angeschaut und daraus pro Schlag ein Wert ph/P/K erzeugt, eine Düngemenge festgelegt und schlageinheitlich gedüngt.
Mit dieser Vorgehensweise wird Potential verschenkt! Bei der detaillierten Betrachtung der Daten der Bodenuntersuchung ist zu erkennen, wie die Nährstoffgehalte im Schlag differenzieren.

In der Abbildung 1 erkennt man, wie innerhalb eines Schlages die P Mengen variieren, hier von der Gehaltsklasse A bis E. Zugegeben, dies ist ein „extremes“ Beispiel, aber räumliche Variationen sind auf allen größeren Schlägen feststellbar.

Abbildung 1: Links Ergebnis der Grundbodenuntersuchung P,
rechts beispielhaft umgesetzt in einer Applikationskarte

Die daneben beispielhaft errechnete Applikationskarte zeigt die Schwankungen zwischen Rot (fast kein Düngebedarf) bis zu Blau (mit maximalen Düngebedarf). Eine schlageinheitliche Gabenhöhe würde hier zum einen in den gut versorgten Bereichen Dünger verschwenden und in den „schlechten“ Teilbereichen die Düngemengen nicht ausreichen.

Die nächste Beobachtung in den Praxisbetrieben ist, dass die heute eingesetzte Streuertechnik fast immer Applikationskarten abarbeiten kann. Ein Sonderfall bleibt Kalk, aber auch hier setzt sich (langsam) teilflächenspezifische Applikationstechnik durch.

In der Bestimmung der Düngehöhe gehen wir als EXAgT auf betriebliche Wünsche ein. Neben dem anzustrebenden Fall pflanzenbauliches Optimum sind andere Zielvorgaben möglich, z.B. ökonomische Optimierungen auf Pachtflächen oder Vorgaben wie „habe x t Dünger gekauft, wie verteile ich diese Menge optimal teilflächenspezifisch auf meine Schläge“.

Wenn Sie Ihre ungenutzten Datenschätze in der Zukunft nutzen wollen kontaktieren Sie uns. Als Ingenieurbüro können wir flexibel auf Ihre Wünsche und Vorstellungen eingehen.

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:

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

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

Veröffentlicht unter Agronomie, Allgemeines, Technik | Kommentare deaktiviert für Thema Grunddüngung – ungenutzte „Datenschätze“ produktiv nutzen