TEILSCHLAGTECHNIK
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Hans-Werner Griepentrog, Kiel
Te i lfl ächenspezifisc he Dü ngu ng
Erfa hrungen und Ergebn isse
Die tei lflächenspezifische Düngung erscheint für ostholsteinische Schläge besonders sinnvoll, da hier die Bedingun
gen innerhalb der Schläge sehr stark variieren. Im Rahmen eines Projektes der Deutschen Bundesstiftung Umwelt (DBU) wurden auf typischen Sch lägen differen
zierende Düngungen und Ertragsermitt
lungen durchgeführt. Der sehr praxisori
entierte Einsatz zeigte - wie zu erwarten war- Probleme bei der Durchführung der Düngung und Ertragskartierung, i nsbeson
dere in der Anlage von Appl i kationskar
ten, die nach bodenkundl iehen und pflanzenbaul iehen Kriterien auszurichten sind.
I
m Rah men der teilflächenspezifischen Pflanzenprod u ktion werden bereits Techniken zur Ausbringung von Düngem itteln an einigen Forschungsinstituten in Zusammenarbeit mit praktischen La ndwirten erprobt. Um mit diesem neu
en Verfahren vertraut zu werden , ist si
cherlich d ie Anwendung der Stickstoff
d üngung weniger geeignet, da es infolge von zunächst unvermeid baren Betriebs
störungen zu Fehldüngungen und da
d u rch zu Ertragseinbußen des in der Re
gel hoch wirksamen Düngers kommen kann. Andererseits ist es a ufgrund des verm uteten Einsparu ngspotentials - das d u rch den Einsatz d ieser Technik ausge
schöpft werden soll - besonders interes
sant, sich mit dieser Düngung zu be
schäftigen. Ein sinnvollerer Einstieg in die Vergehensweise der tei lflächenspezifi
schen Düngung ist sicherlich die G ru nd
d ü ngung oder die Kalkung.
Zu prüfen bleibt, ob nach Anwend u ng d ieses Verfa h rens neben ökonomischen Vorteilen auch positive Wirku ngen auf den U mweltschutz zu verzeichnen sind.
I nsgesamt wird a ngestrebt, den Wir
kungsgrad Ertrag zu Aufwand zu verbes
sern und Verluste zu minimieren. Voraus
setzung hierfür ist, daß es geli ngt, sowohl
Dipl.-lng. Di: agr. Hans-Werner Griepentrog ist wissenschaftlicher Mitarbeiter am Institut für Landwirtschaftliche Verfahrenstechnik der Universität Kiel (Direktor: Prof. Dr. agr.
Edmund lsensee), Olshausenstr. 40-60, 24098 Kiel.
Das Projekt 'Technik zur teilflächenspezifi
schen Düngung' wird von der Deutschen Bundesstiftung Umwelt (OBUJ, Osnabrück, gefördert.
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technische als auch pflanzenba uliche und bodenkundliehe Strategien miteinan
der zu verbinden.
Parameter der Bestandesführung
Die pflanzenbau.liche Bestandesführung ba ut hinsichtlich der N-Düngung haupt
sächlich a uf Daten der Pfla nzendichte, Bestockung, Entwicklungsstadien der Pflanzen und der allgemeinen Versor
gung auf, um dann sorten- und witte
rungsa bhängig die erforderlichen Teilga
ben nach Zeitpunkt und Menge zu be
stimmen.
Ein Problem stellt dabei d ie Bonitur ei
nes d ifferenzierend zu dü ngenden Pflan
zen besta ndes nach diesen Parametern dar, wenn davon auszugehen ist, daß der Besta nd zunächst heterogen ist, a lso die Parameter von Tei lfläche zu Teilfläche stark schwanken. Ein Verfa h ren, um d ie
se Daten zu erfassen und zu kartieren, wäre eine große Hilfe und eine gute G rundlage zur Vorbereitung einer teilflächenspezifischen Dü ngung. Trotz intensiver Entwicklungen ist die Sensor
technik heute noch nicht in der Lage, die
se Daten zur Beschreibung eines Pfla n
zen bestandes zu liefern . Die vorhande
nen Strategien zur Bestandesfü hrung von pfla nzenba ulicher Forsch ung und Bera
tung sind somit nicht vol l zu nutzen.
Bodenbeprobung
Weiterhin ist d ie Analyse der Nährstoftsi
tuation eines Bodens notwendig. Eine Be
probung ist bei sich wenig dynamisch verhaltenden Nährstoffen wie Phosphor und Ka l i heute üblich und relativ kosten
günstig. Für d ie Ausbri ngung von G ru nd
d ü nger müßte idea- lerweise d ie Auflö
sung jedoch noch erhöht werden, um eine Ka rtierung als G rundlage für eine
• Gesamtmenge - Höhe Teilgabe - Anzahl Gaben -Zeitpunkt
d iffe renzierende Ausbringung des G rund
d üngers zu ermögliche n . Dabei stellt sich d ie Frage nach der sinnvollen Größe der Probenauflösu ng, um d ie nötige Gratwan
derung zwischen Ökonomie und Erfas
sung der Heterogenität vollziehen zu kön
nen [1].
Zur Planung der Stickstoffdüngung ist die Boden beprobung nach wie vor sehr kosteni ntensiv. Aufgru n d der hohen Dy
namik des Stickstoffs ist d ie Gültigkeit der Ana lyse zeitlich sehr begrenzt und müßte theoretisch mehrmals d u rchgeführt wer
den, um jeweils d ie a ktuelle Versorgungs
situation zu beschreiben .
Problematisch bei der Bodenbepro
bung ist der Chara kter d e r Meßmethode:
Es wird stichpu nktartig und nicht inte
grierend gea rbeitet, so d a ß allein deshalb der Stichprobenumfang groß u nd d ie Auf
lösung hoch sein sollte. Stichpun ktartige Messungen auf hektargroßen Teilschlä
gen müssen als ungeeignet a ngesehen werden, da die Strategie der Teilflächen
behandlung besonders bei hoher Hetero
gen ität a nzuwenden ist [ 1 ] . Düngungsstrategie
Für d ie im Projekt zugru nde gelegte Dün
gungsstrategie waren d ie im Bild darge
stellten Kriterien von Bedeutung. Es wur
den dabei keine Daten a us Boden bepro
bung oder Ertragskartierung der Vorfrucht oder gleichen Frucht verwa ndt. Vor jeder d u rchzuführenden Düngung erfolgte eine Feldbegehung, bei der a n bestim mten Schlagpositionen der Bestand nach übli
chen Bestandeskriterien bonitiert wurde.
Dabei spielten U nterschiede i n Bestan
desdichte und Entwicklungsstadium der
N-Menge (Teilfläche)
N-dosis (sitespecific)
- total amount -appfication dosis -number applications -time
Bild 1: Parameter zur Bestimmung der Teilgaben bei teilflächenspezifischer Stickstoffdüngung
Bestandesentwicklung (Teilfläche)
Relatives Ertragspotential (Teilfläche)
Fig. 1: Parameter for determining partial rates in site specific nitrogen fertilizer
plant development (sitespecific)
• Versorgungsgrad -supply Ievei
• Ertragskomponenten -yield structure
relative yield potential (sitespecific)
-Boden -soil
- Relief -refief
-Witterung -weather conditions - Sorte - variety
• Pflanzenschutz -plant protection
application '---' 52 Jahrgang LANDTEC H N I K 3/97
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Pflanzen, jeweils bezogen a uf die Teilflächen, eine entscheidende Rolle.
Pa rallel dazu wurde zu jeder Düngung das Ertragspotential je Tei lfläche neu ein
gestuft, je nach Relief, Bodenart, H umus
gehalt und vergangener und prognosti
zierter Witterung.
Die Pflanzenbauberatung für das Pro
jekt wurde von M itarbeitern der Fa. Han
se Agro/Gettorf d u rchgeführt, d ie seit Jah
ren den Standort ken nen.
Auf den landschaftstypischen und sehr heterogenen Schlägen in Ostholstein ist eine zweistufige Düngung häufig bereits Stand der Vorgehensweise: Da bei wird zwischen Dosierung Null und Sollwert d if
ferenziert. Aus langjähriger Praxiserfah
rung wird berichtet, daß beispielsweise in h umosen Senken eine hohe Nachliefe
rung a n Stickstoff erfolgt und es deshalb ratsam ist, dort m it der Stickstoffd üngung sehr zurückhaltend zu sei n .
Streutechnik
Zur Ausbringung des Stickstoffdüngers wurde ein Anba ustreuer Bredal 82 aus Dänemark verwendet. Dieser Streuer zeichnet sich d u rch eine Besonderheit a us: Er besitzt ein Dosiersystem . Dieses dosiert ähnlich wie bei gezogenen G roßflächenstreuern ü ber Bänder den Dünger auf d ie Streuscheiben. Der An
trieb der Dosierbänder erfolgt ü ber ein Rei brad, das vom H interrad des Traktors a ngetrieben wird und so eine konstante Flächendosierung unabhängig von der Fa h rgeschwind igkeit ermöglicht. Es wird dadurch eine hohe Präzision der Dünger
a usbringung insbesondere i n Lä ngsrich
tung ermöglicht [2]. Die Einstellung der Dosiermenge erfolgt ü ber zwei elektrisch betriebene Schieber.
Es handelt sich bei d iesem System a lso n icht u m ein wie bei Schleuderstreuern sonst ü bl iches freies Ausfließen aus dem Vorratsbehälter. Letzteres sollte über
dacht werden, da die teilflächenspezifi
sche Düngung höhere Anforderu ngen an d i e Längsverteilung stellt. I nsbesondere Stickstoffdünger ist hoch ertragsrelevant u n d kostenintensiv und desha l b mög
lichst präzise a uszubringen.
Ü brigens: Eine Drillmaschine ohne Do
siersystem, nur mit frei a usfließendem Saatgut, wäre eindeutig inakzeptabel, h ierbei aber sicherlich un problemati
scher, da Saatgut wesentlich homogene
re Fließeigenschaften aufweist.
Steuerung des Streuers
Da der Schleuderstreuer über eine Tren
n ung von geschwindigkeits- und posi
tionsabhängiger Dosierung verfügte, wa
ren insgesamt die Steuerung und damit die Ausbri ngung des Düngers besonders zuverlässig.
52. Jahrgang LANDTEC H N I K 3/97
Tab. 1: Düngungsaufwand und Weizenerträge eines 36 ha Schlages nach verschiedenen Düngungsvarianten 1996 (Sorte Ritmo, vier Teilgaben, Bodenpunkte 48 bis 55)
Table 1: Fertilizer input
betriebsüblich
and wheat yields of a dillerenzierend
36 ha field after va- 1 stufig* 2stufig normal low
rious fertilizing variants N-Düngung kgtha 201 , 1 * 186,8 183, 1 148,5 1 996 (variety Ritmo, Ertrag dt/ha 108,8 108,8 1 1 0,3 1 10,0 four partial rates, soil Verhältnis ErtragtAufwand 54, 1 * 58,2 60,2 74, 1
points 48 - 55) • fiktiv. aus zweistufiger Variante berechnet
Die Steuerung des Streuers erfolgte ü ber das System Agrimatic, das a us Dä
nema rk stammt und von Herrn J . Elk
j<Er/Arslev entwickelt wurde [3] . Dieses System benötigt kein G PS, da es a uf einer reinen Wegmessung basiert und das Fahrgassensystem als Ortungsgrundlage verwendet. Die Vorteile d ieses Verfahrens liegen in der hohen Zuverlässigkeit des Systems und der hohen Wegauflösung i n Längsrichtung. Nachteilig ist d i e geringe Automatisierung und der höhere Auf
wand zur Vermessung der Fah rgassen ei
nes Schlages.
Ertragsermittlung
Die Ertragsermittlung wurde durchge
führt, um eine Wirkungsanalyse und ei
nen Vergleich der Düngungsvarianten zu ermöglichen.
Die Ertragskartierung hat für d ie Dün
gungsstrategie von Stickstoff direkt keine Bedeutung, da diese sich i m mer a n den a ktuellen Bedingungen orientieren sollte.
Für d ie vier Teilgaben der Stickstoffd ün
gung sind zum jeweiligen Zeitpunkt die realen Bestandesparameter u nd d ie ver
gangene und die prognostizierte Witte
rung von wesentlich höherer Bedeutung als der Ertrag der Vorfrucht oder der Er
trag der gleichen Frucht vor d rei oder vier Ja hren, je nach Fruchtfolge.
Die Höhe einer Düngungsgabe. je Tei lfläche richtet sich nach dem dort an
zustrebenden Ertragspotential, das vor je
dem Düngungsterm i n neu zu bestimmen ist. Das Ertragspotentia l ist also keines
falls eine a bsol ute Größe, sondern eine relative, die nach oben oder unten je nach a ktueller Situation korrigiert werden muß.
Die Ernte der Schläge erfolgte m it ei
nem Mähdrescher der Fa. Deutz-Fah r (4075 HTS), der ausgerüstet war mit ei
nem Yield-Logger (LH565) der Fa . LH
Agro. Das für den Betrieb des DGPS nöti
ge Referenzsignal inklusive des Empfän
gers wurde vom Landesvermessungsamt Schleswig-Holstein/Kiel zur Verfügung gestellt.
Aufwand und Erträge
Beispielhaft sollen anhand eines 36 ha Schlages für das J a h r 1995/96 der Dün
gu ngsa ufwand und die Erträge nach Dün
gungsvarianten dargestel lt werden ( Tab. I). Auf dem Schlag wurden zwei be
ziehungsweise d rei Düngungsva rianten
d u rchgefüh rt: Es wurden i mmer je zwei Arbeitsbreiten mit 24 m i n Querrichtung für eine Varia nte im a bwechselnden Rhy
thmus a ngelegt, so daß eine zufällige Ver
teilung der Bodeneigenschaften a uf die Varianten gegeben war. D i e Low-Variante u mfaßte nur zwei Fah rgassen mit i nsge
samt jedoch 3,7 ha Fläche. Für die Be
rechnung der Ertrags mittelwerte wurden die Mähdruschfahrten, d ie zwischen den Fah rgassen der Varianten erfolgten , nicht berücksichtigt.
Da der Schlag a ufgru n d der hohen An
tei l e an stark h umosen Sen ken bisher be
reits zweistufig ged üngt wurde, sollte die einstufige oder einheitliche D ü ngung in d iesem Praxisversuch nicht a ngewendet werden, weil sie eindeutig negative Aus
wirkungen auf den Ertrag gehabt hätte.
Rechnerisch ist jedoch der Aufwand der einheitlichen Düngung sehr einfach über d ie Flächena nteile zu ermitteln.
Die Ergebn isse zeigen, daß sich bei dem relativ hohen Ertragsn iveau d ie diffe
renzierende Düngung n icht ertragsstei
gernd ausgewirkt hat. Die Low-Variante zeigt jedoch, daß das Ertragsn iveau a uf d iesem Schlag mit 20 % weniger Auf
wand gegenü ber der zweistufigen Varian
te zu halten war. Im Vergleich zur fiktiven einstufigen Variante (einheitliche Dün
gu ng) kon nte soga r eine R ed uzierung des N-Düngers um 26 % erreicht werden.
Literatur
[ 1 ] Griepentrog, H.-W: Tei lflächenspezifische Düngu ng: Welche Bedeutung haben Sireu
bildcharakteristik und Arbeitsbreite? Land
technik 52 ( 1997), H. 1, S. 12-13
[2] Tippe, 0. und K. Persson: Anhänge-Zwei
scheiben-Schleuderdüngerstreuer B REDAL B4, DLG-Prüfbericht N r. 4 1 14 , Deutsche Landwirtschafts-Gesellschaft (DLG), Fachbe
reich Landtechnik, Frankfurt a. M . , 1991 [3] Persson, K. und L. Möller: Development and
implementation of sitespecific fertilization in Denmark: Methods and results. R esearch Center Bygholm/Horsens and KEM I RA/Fre
dericia, 1996
Schlüsselwörter
Teilflächenspezifische Düngung, GPS, Bestandesführu ng, Schleuderdünger
streuer Keywords
Site specific fertil ization, G PS, crop con
trol, disc spreader
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