Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Präzisionsackerbau für die EU

19.09.2013
Neues Anbau-System vereint ertragreiche Landwirtschaft und Umweltschutz
Wie viel Wasser und Düngemittel benötigt ein landwirtschaftlich genutztes Feld
für eine optimale Ernte? Welche Nährstoffe stecken im Boden, welche fehlen ihm?
Das ttz Bremerhaven und neun weitere Partner entwickelten im EU-geförderten Projekt „OPTIFERT” ein vollintegriertes und softwaregestütztes Düngesystem. Die neue Technologie ermittelt die Mengen an benötigtem Dünger und trägt diesen präzise auf dem Acker aus. Eine deutliche Ertragssteigerung, Ressourcenschonung und der Schutz der Umwelt sind die Folge.

Eine Einheit von drei Chips zur Messung von NO3, NH4, K und PO4 (Chipgröße 16 mm x 26 mm).
Foto: OPTIFERT Projekt


OPTIFERT Mix- und Dosierungseinheit vor Ort.
Foto: OPTIFERT Projekt

In der modernen Landwirtschaft ist die Ergänzung von Bodennährstoffen durch Düngemittel gang und gäbe. Die Dosis des Düngers muss sorgfältig auf die Bedürfnisse der Pflanzen abgestimmt werden, weil sowohl eine Unterversorgung von Nährstoffen als auch Überdüngung zu Ernteverlusten führen. Eine exzessive Zufuhr von Dünger kann schlimmstenfalls sogar zu Umweltschäden führen, wenn Pflanzen die zugesetzten Nährstoffe nicht aufnehmen können und diese folglich ins Grundwasser gespült werden.

Um eine optimale Düngerkonzentration zu gewährleisten, ist präzises Wissen über den Nährstoffgehalt des Bodens und über die Bedürfnisse der Pflanzen unentbehrlich. Das ttz Bremerhaven und weitere internationale Partner entwickelten darum im Rahmen des Projekts „OPTIFERT” ein vollintegriertes, bedarfsgerechtes Düngesystem.

Derzeit werden beim Freiland-Anbau vor allem schwer lösliche, feste Mineraldünger eingesetzt, die bei der Aussaat auf Basis von Erfahrungswerten zugeführt werden. Ist das Düngemittel einmal verteilt, hat der Landwirt keine Kontrolle über den Grad, in welchem sich der Dünger auflöst und für die Pflanzen zugänglich wird. Auch bleibt ihm die Möglichkeit verwehrt die Dosis der Düngemittel während des Pflanzenwachstums zu korrigieren und anzupassen.

Ein System, das die Ermittlung und Ausbringung einer bedarfsgerechten Düngung im Freiland-Anbau ermöglicht – in Kombination mit einer schnellen und einfachen Methode zur Überwachung dieser Nährstoffe – war bisher nicht verfügbar. OPTIFERT schafft hier Abhilfe. „Ein System wie dieses kann uns Landwirten helfen Zeit zu sparen. Wir können das System mit dem Computer in unserem Büro steuern und haben darum mehr Zeit andere, ebenso wichtige Dinge zu erledigen“, stellt Frank Hausmann fest. Er ist der Betreiber des OPTIFERT-Testfelds.

Ein Düngesystem mit drei Modulen

Das vollautomatische System besteht aus drei Modulen: Zum einen aus einem Bodennährstoff-Sensorsystem zur kombinierten Messung von Nitraten, Ammonium, Kalium und Phosphaten. Für die Messung wird eine Bodenprobe in eine Extraktionsflüssigkeit überführt. Nach der Filtration wird die Menge der gelösten Nährstoffe in dieser Flüssigkeit gemessen. Auf diese Weise ist nur ein einziges Extraktionsverfahren nötig, gefolgt von einer einzigen Messung, was das aufwendige Erstellen von Übersichten über die Nährstoffkonzentration und von Tiefenprofilen obsolet macht.

Zweitens ist ein Software System enthalten, das die Daten der Sensoren empfängt und zusammen mit Pflanzenwachstumsmodellen und Wetterdaten verarbeitet, um den Düngebedarf für jede Wachstumsphase zu ermitteln. Zum Dritten ist ein mischendes und dosierendes Modul zu nennen, das speziell an die Anforderungen des Freilands angepasst ist. Es kann jegliche Düngemittel-Kombination herstellen. Das Dosierungsmodul kann an jedes Standard-Bewässerungssystem angeschlossen werden. Die jeweilige Dosis wird nicht nur an den Nährstoffbedarf jeder Fruchtfolge angepasst, sondern auch an das variierende Maß der Bewässerung.

Forschungsergebnisse

Die drei entwickelten Prototypen wurden in einem Maisfeld in Brandenburg in Deutschland getestet. 25 Hektar des Feldes wurden mit den OPTIFERT Prototypen gedüngt. Der Boden und die Pflanzen wurden während der gesamten Saison periodisch kontrolliert und analysiert und einem Vergleichsfeld gegenübergestellt, das ebenfalls 25 Hektar fasste und mit einem Standardverfahren gedüngt wurde. Proben der Biomasse, die Ende August 2013 entnommen wurden, zeigen eine Ertragssteigerung von 9% auf dem OPTIFERT-Testfeld. Die Leistung der Prototypen und die Ernteergebnisse des Testfeldes waren sehr überzeugend.

OPTIFERT vereint neun internationale Partner aus Wissenschaft und Praxis. Zu den Forschungspartnern zählen neben dem Koordinator ttz Bremerhaven die Technische Universität Wien (Österreich), die Universität Bremen (Deutschland) und die Universität Ermland-Masuren (Olsztyn, Polen). Die industriellen Partner sind Pessl Instruments GmbH (Österreich), Integrated Microsystems Austria GmbH (Österreich), Soil Moisture Sense LTD (Großbritannien), Hydro-Air GmbH (Deutschland) und die Agrargesellschaft "Niederer Fläming" mbH Petkus (Deutschland).

Filmbeitrag von euronews/futuris: Die Zukunft der Landwirtschaft: http://www.ttz-bremerhaven.de/de/forschungsschwerpunkte/umwelt/forschungsprojekt...

Das ttz Bremerhaven ist ein unabhängiges Forschungsinstitut und betreibt anwendungsbezogene Forschung und Entwicklung. Unter dem Dach des ttz Bremerhaven arbeitet ein internationales Experten-Team in den Bereichen Lebensmittel, Umwelt und Gesundheit. Seit mehr als 25 Jahren begleitet es Unternehmen jeder Größenordnung bei der Planung und Durchführung von Innovationsvorhaben und der Akquisition entsprechender Fördermittel auf nationaler und europäischer Ebene.

Medienkontakt:
Christian Colmer
Leiter Kommunikation und Medien
ttz Bremerhaven
Fischkai 1
D-27572 Bremerhaven (Germany)
Tel.: +49 (0)471 80934 903
Fax: +49 (0)471 4832 129
ccolmer@ttz-bremerhaven.de
http://www.ttz-bremerhaven.de
http://www.facebook.com/ttzBremerhaven
http://www.twitter.com/ttzBremerhaven
http://www.xing.com/companies/ttzbremerhaven

Christian Colmer | idw
Weitere Informationen:
http://www.optifert.eu/
http://www.ttz-bremerhaven.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Agrar- Forstwissenschaften:

nachricht Elefanten-Herpes: Super-Verbreiter gefährden Jungtiere
04.05.2017 | Universität Zürich

nachricht Wurmmittel für Weidetiere können die Keimung von Pflanzensamen beeinflussen
27.04.2017 | Universität Trier

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Agrar- Forstwissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Lässt sich mit Boten-RNA das Immunsystem gegen Staphylococcus aureus scharf schalten?

Staphylococcus aureus ist aufgrund häufiger Resistenzen gegenüber vielen Antibiotika ein gefürchteter Erreger (MRSA) insbesondere bei Krankenhaus-Infektionen. Forscher des Paul-Ehrlich-Instituts haben immunologische Prozesse identifiziert, die eine erfolgreiche körpereigene, gegen den Erreger gerichtete Abwehr verhindern. Die Forscher konnten zeigen, dass sich durch Übertragung von Protein oder Boten-RNA (mRNA, messenger RNA) des Erregers auf Immunzellen die Immunantwort in Richtung einer aktiven Erregerabwehr verschieben lässt. Dies könnte für die Entwicklung eines wirksamen Impfstoffs bedeutsam sein. Darüber berichtet PLOS Pathogens in seiner Online-Ausgabe vom 25.05.2017.

Staphylococcus aureus (S. aureus) ist ein Bakterium, das bei weit über der Hälfte der Erwachsenen Haut und Schleimhäute besiedelt und dabei normalerweise keine...

Im Focus: Can the immune system be boosted against Staphylococcus aureus by delivery of messenger RNA?

Staphylococcus aureus is a feared pathogen (MRSA, multi-resistant S. aureus) due to frequent resistances against many antibiotics, especially in hospital infections. Researchers at the Paul-Ehrlich-Institut have identified immunological processes that prevent a successful immune response directed against the pathogenic agent. The delivery of bacterial proteins with RNA adjuvant or messenger RNA (mRNA) into immune cells allows the re-direction of the immune response towards an active defense against S. aureus. This could be of significant importance for the development of an effective vaccine. PLOS Pathogens has published these research results online on 25 May 2017.

Staphylococcus aureus (S. aureus) is a bacterium that colonizes by far more than half of the skin and the mucosa of adults, usually without causing infections....

Im Focus: Orientierungslauf im Mikrokosmos

Physiker der Universität Würzburg können auf Knopfdruck einzelne Lichtteilchen erzeugen, die einander ähneln wie ein Ei dem anderen. Zwei neue Studien zeigen nun, welches Potenzial diese Methode hat.

Der Quantencomputer beflügelt seit Jahrzehnten die Phantasie der Wissenschaftler: Er beruht auf grundlegend anderen Phänomenen als ein herkömmlicher Rechner....

Im Focus: A quantum walk of photons

Physicists from the University of Würzburg are capable of generating identical looking single light particles at the push of a button. Two new studies now demonstrate the potential this method holds.

The quantum computer has fuelled the imagination of scientists for decades: It is based on fundamentally different phenomena than a conventional computer....

Im Focus: Tumult im trägen Elektronen-Dasein

Ein internationales Team von Physikern hat erstmals das Streuverhalten von Elektronen in einem nichtleitenden Material direkt beobachtet. Ihre Erkenntnisse könnten der Strahlungsmedizin zu Gute kommen.

Elektronen in nichtleitenden Materialien könnte man Trägheit nachsagen. In der Regel bleiben sie an ihren Plätzen, tief im Inneren eines solchen Atomverbunds....

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Meeresschutz im Fokus: Das IASS auf der UN-Ozean-Konferenz in New York vom 5.-9. Juni

24.05.2017 | Veranstaltungen

Diabetes Kongress in Hamburg beginnt heute: Rund 6000 Teilnehmer werden erwartet

24.05.2017 | Veranstaltungen

Wissensbuffet: „All you can eat – and learn”

24.05.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

DFG fördert 15 neue Sonderforschungsbereiche (SFB)

26.05.2017 | Förderungen Preise

Lässt sich mit Boten-RNA das Immunsystem gegen Staphylococcus aureus scharf schalten?

26.05.2017 | Biowissenschaften Chemie

Unglaublich formbar: Lesen lernen krempelt Gehirn selbst bei Erwachsenen tiefgreifend um

26.05.2017 | Gesellschaftswissenschaften