Precision Farming
Unter Precision Farming wird die zielgerichtete Bewirtschaftung landwirtschaftlicher Nutzflächen verstanden. Ziel des „Präzisionsackerbaus“ ist es, nicht den gesamten Acker pauschal zu bewirtschaften, sondern die Unterschiede des Bodens und der Ertragsfähigkeit innerhalb eines Feldes zu berücksichtigen. Diese kleinräumige Boden- und Pflanzenbestandsführung ermöglicht eine gezieltere Aussaat, Düngung oder Pflanzenschutzbehandlung. Betriebsmittel können eingespart werden, da weniger Herbizide oder mineralische Dünger benötigt werden. Natürlich ist das auch umweltfreundlicher und nachhaltiger.
Im Bereich des Precision Farming ist das JKI zum einen in Projekten tätig, in denen es um die Reduzierung von Pflanzenschutzmitteln geht. Zum anderen sind es Fragen zur bedarfsgerechten Düngung, zur Erfassung der Auswirkungen des Klimawandels, zur Ertragsabschätzung oder zur Bestimmung der Fruchtbarkeit und Funktionalität landwirtschaftlicher Böden, die bei unseren Forschungen eine Rolle spielen. Die Maschinen und Geräte für das Precision Farming verwenden zur Positionsbestimmung innerhalb eines Feldes in der Regel Navigationssysteme (sensorgesteuert) und GPS-Empfänger sowie spezielle Ausrüstungen, um Betriebsmittel nur auf Teilflächen auszubringen. Sie verwenden „digitale Karten“, die mittels geographischer Informationssystemen (GIS) erstellt werden. Damit können künftige Bewirtschaftungsmaßnahmen geplant und bereits erfolgte Maßnahmen.
Direkteinspeisung
Unnötige Fahrten über ein Feld verdichten die Böden. Daher werden heute oft Tankmischungen mit mehreren Pflanzenschutzmitteln eingesetzt. Diese Vorgehensweise ist jedoch bei einer teilflächenspezifischen Anwendung von Pflanzenschutzmitteln nicht möglich. Eine Lösung dafür bieten Geräte mit Direkteinspeisung. Hier werden die Pflanzenschutzmittel erst kurz vor der Applikation dosiert in den Wasserstrom eingeleitet. Die technische Umsetzung in praxistaugliche Geräte ist eine große Herausforderung. Die JKI-Wissenschaftlerinnen und Wissenschaflter begleiten diese Entwicklung bei den Herstellern und tragen dazu bei, dass die Geräte alle Anforderungen an Dosierung, Reaktionszeit, Reinigung und Restmengenentsorgung erfüllen.
Unkrautbekämpfung
Bei circa 50 % aller in Deutschland ausgebrachten Pflanzenschutzmittel handelt es sich um Herbizide, d. h. Mittel, mit denen Unkräuter auf den Feldern bekämpft werden. Das Precision Farming eröffnet gerade hier eine große Chance, die Anwendung von Herbiziden zu reduzieren. Unkräuter sind auf Ackerflächen meist ungleichmäßig verteilt und zeigen über die Jahre stabile Verteilungsmuster. Mit entsprechender Informations- und Gerätesteuerungstechnik (GPS, GIS, Bord- und Spritzcomputer, Applikationssoftware, Bildanalyse, Sensoren) kann die Verteilung der zu bekämpfenden Unkräuter erfasst und die Bekämpfung gezielt angepasst werden. Bisher werden Herbizide auf der gesamten Ackerfläche gleichmäßig ausgebracht. So werden auch Teilflächen mit Herbiziden behandelt, auf denen eine Anwendung eigentlich nicht notwendig wäre. Am JKI wird an entsprechenden Bilderkennungs- und -analysesystemen gearbeitet sowie an Auswertungsalgorithmen zur automatischen Unkrauterkennung.
Bedarfsgerecht düngen
Um bedarfsgerecht zu düngen, bietet sich das Precision Farming förmlich an. Die Idee dabei ist, bestimmte Parameter der Pflanzen auf dem Feld z. B. mit optischen Sensoren zu erfassen. Auch hieran wird am JKI gearbeitet. Besonders effizient ist das so genannte Online-Verfahren. Dabei werden die notwendigen Messwerte an der Front der Maschine erfasst und sofort während der Fahrt verarbeitet. Am Heckteil der Maschine kann die errechnete Düngermenge direkt appliziert werden. Im alternativen Off-line Verfahren und zur Dokumentation der Daten wird zuerst eine Karte erstellt und dann auf Basis der Karte gedüngt. Hier ist ein GPS und eine weitere Überfahrt der Fläche erforderlich; das Einsparpotenzial für die Düngemittel ist ähnlich hoch.
