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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