FREI Der ultimative Zyklus der Präzisionslandwirtschaft: Das 4-Stufen-Handbuch

1. Erfassen von Daten

Die Präzisionslandwirtschaft kann als ein Zyklus betrachtet werden, der aus vier Hauptphasen besteht - Der erste Schritt am Anfang des Zyklus ist die Datenerfassung. Da eine Vielzahl von Daten und mehr Informationen als je zuvor zur Verfügung stehen, können Felddetails in Erkenntnisse umgewandelt werden, die Landwirten, Anbauberatern und Forschern helfen, ihre Betriebe besser zu führen. Es gibt verschiedene Methoden der Datenerhebung, um Informationen zu messen, zu erfassen und zu verfolgen, die zu einer besseren Entscheidungsfindung führen. In diesem Teil des Handbuchs erfährst du mehr über die folgenden Punkte:

1. Ein Überblick darüber, was die Datenerfassung beinhaltet 

• Die verschiedenen Arten der Datenerhebung

• Die wichtigsten Messwerte für die Präzisionslandwirtschaft (und was sie bedeuten), einschließlich Bodeninformationen, Bodenfeuchtigkeit, Bodentemperatur, absolute und relative Luftfeuchtigkeit, Satelliteninformationen und Lufttemperatur 

2.  Die Wahl des besten Bodenfeuchtesensors zur Erfassung von Feld- und Erntedaten

• Wer kann von Bodenfeuchtesensoren profitieren? 

• Ein detaillierter Vergleich von 5 Bodenfeuchtesensoren 

• Ein Überblick über die Bodenfeuchtesensoren von Farm21 

3. Ein einfacher, effizienter und erschwinglicher Weg zur Datenerfassung mit intelligenten Datenplattformen

Überblick über die Datenerfassung - Hier klicken zum Lesen

Die Wahl des besten Bodenfeuchtesensors zur Erfassung von Feld- und Erntedaten

Im Wesentlichen verwenden Bodenfeuchtesensoren einen elektrischen Strom, um das Vorhandensein von Wasser im Boden zu erkennen. Diese Sensoren senden die Informationen dann an einen Computer, der die Ergebnisse digital anzeigt. Mit dem technologischen Fortschritt und der Entwicklung der Präzisionslandwirtschaft haben sich die aktuellen Bodenfeuchtesensoren so entwickelt, dass sie viel mehr als nur die Bodenfeuchtigkeit messen können. Sie sind oft mit einer umfassenden digitalen Datenplattform gekoppelt, so dass die Nutzer/innen Zugang zu einer Reihe wertvoller Feld-, Ernte- und Wetterdaten haben. Die Erkenntnisse aus diesen Daten können zu einer besseren Entscheidungsfindung und damit zu einer optimalen Ressourcennutzung und Ertragssteigerung führen. 

Wer kann von Bodenfeuchtesensoren profitieren?

Bodenfeuchtesensoren bieten viele Vorteile für eine Vielzahl von Akteuren. Landwirte, Forscher, Pflanzenschutzberater, Händler und Genossenschaften können dieses intelligente landwirtschaftliche Instrument auf unterschiedliche Weise nutzen:

• Anbauer - Durch die genaue Kenntnis der Ernte- und Feldbedingungen können die Landwirte bessere Entscheidungen hinsichtlich des Ressourceneinsatzes und des Zeitplans treffen. Dies führt letztendlich zu optimalen Wachstumsbedingungen und damit zu höheren Erträgen und gesünderen Pflanzen. 
• Pflanzenschutzberater - Mit einem konstanten Strom von Echtzeit-Einsichten aus dem Feld bleiben Ernteberater/innen auf dem Laufenden über die Felddaten ihrer Kunden, egal ob sie im Büro oder unterwegs sind. Der schnelle Zugriff auf genaue Informationen ermöglicht es den Nutzern, datengestützte Entscheidungen zu treffen. 
• Forscherinnen und Forscher - Wenn es um die Durchführung von Versuchen auf verschiedenen Versuchsflächen geht, können Agrarforscher/innen die Versuchsflächen jetzt aus der Ferne überwachen und erhalten einen ständigen Strom konsistenter und genauer Daten. Die Daten von Bodensensoren können Zeit, Geld und Ressourcen sparen.  
• Vertriebspartner und Co-Ops - Egal, ob sie bereits Händler von Präzisionslandwirtschaftsgeräten sind oder ihr Angebot erweitern wollen, um mit der Zeit zu gehen: Händler und Genossenschaften können davon profitieren, wenn sie hochwertige Bodensensoren in ihr Portfolio aufnehmen. Zu den Vorteilen gehören eine hohe Kapitalrendite und dauerhafte Kundenbeziehungen.

Ein detaillierter Vergleich von 5 Bodenfeuchtesensoren 

• Ackerbau - Arable wurde 2014 gegründet und hat seinen Hauptsitz in den USA. Das Unternehmen ist weltweit tätig und operiert in 30 Ländern. Das Unternehmen stellt den Mark2-Sensor her und stellt über seine Smart-Data-Plattform Daten zu Niederschlag, Wasserbedarf, Wasserstress, Mikroklima, Biomasse der Baumkronen und Chlorophyllgehalt zur Verfügung. 
• CropX - CropX hat seinen Sitz in den USA und ist weltweit tätig. Ihr Produkt der ersten Generation kam 2017 auf den Markt. Das Unternehmen bietet ein integriertes Hardware- und Softwaresystem mit einer Reihe von Entscheidungs- und Planungsinstrumenten, die auf der kontinuierlichen Überwachung der Boden- und Erntebedingungen basieren. Ihre Sensoren senden die gesammelten Daten an die Cloud und geben Ratschläge und Erkenntnisse zurück.
• Sensoterra -Sensoterra ist ein niederländisches Unternehmen, das im Jahr 2015 gegründet wurde. Es konzentriert sich vor allem auf Lösungen für das Wassermanagement und bietet Sensoren für die Bodenfeuchtigkeit in einer und mehreren Tiefen an. Die Nutzer können über die Sensoterra-App oder eine Plattform eines ihrer Integrationspartner auf die Daten zugreifen.
• Sentek - Sentek wurde in Australien gegründet und ist seit 1991 auf dem Markt. Das Unternehmen entwirft, entwickelt, produziert, unterstützt und vertreibt weltweit Produkte zur Messung und Verwaltung von Bodenfeuchtigkeit, Salzgehalt und Temperatur. Das Unternehmen hat 6 Bodenfeuchtesensoren im Angebot, darunter den Enviroscan, der von 0,5 bis zu 40 m messen kann. 
• Farm21 - Farm21 wurde 2017 gegründet und hat seinen Sitz in den Niederlanden. Wir sind mit dem Bodenfeuchtesensor FS11 auf den Markt gekommen und haben Anfang 2022 den Sensor FS21 auf den Markt gebracht. Mittlerweile sind wir in über 15 Ländern vertreten und die Nutzer können über unsere Datenplattform auf die Daten ihrer drahtlosen Bodensensoren sowie auf Wetter-, Satelliten- und Scouting-Informationen zugreifen. 

Um die besten Bodenfeuchtesensoren auszuwählen, haben wir uns Kundenrezensionen, Unternehmenswebseiten und andere glaubwürdige Online-Quellen angeschaut. In der folgenden Tabelle werden die führenden Marken miteinander verglichen: 

Ein Überblick über die Bodenfeuchtesensoren von Farm21 

Warum solltest du dich für FS21-Sensoren entscheiden?  

Durch die enge Zusammenarbeit mit Landwirten, Anbauberatern und Forschern hat Farm21 festgestellt, dass ein großer Bedarf an einer vereinfachten Lösung besteht. Insbesondere der Bedarf an einem erschwinglichen Gerät, das sich schnell und problemlos installieren lässt. Außerdem wird eine Datenplattform benötigt, die einfach zu verstehen und zu bedienen ist. Bei Farm21 hat unser Team aus Hardware- und Software-Ingenieuren zusammen mit Experten für Präzisionslandwirtschaft ein wartungsfreies, erschwingliches und einfach zu installierendes Gerät entwickelt, das einen Masseneinsatz ermöglicht. Jeder Sensor wurde in den Niederlanden entwickelt, gebaut, kalibriert und montiert. 

Die wichtigsten Vorteile des FS21 Bodensensors: 

• Erschwinglichkeit: Fünf- bis zehnmal erschwinglicher als jedes andere Gerät der Konkurrenz
• Einfacher Gebrauch: Die Installation dauert nur 30 Sekunden und eine einzige Batterieladung reicht für ein ganzes Jahr
• Messgenauigkeit: Misst Lufttemperatur, Luftfeuchtigkeit, Bodenfeuchte (-10, -20 und -30cm) und Bodentemperatur (-10, -20cm)

Die Merkmale des FS21 Bodensensors:

• Globale Konnektivität mit NB-IoT, LTE-M und 2G (inklusive Sim)
• Akku einfach über USB-C aufladen
• Das robuste Design ermöglicht die Behandlung, Besprühung und Bewässerung von Pflanzen mit Sensoren an Ort und Stelle 
• Die einfach zu bedienende Plattform, die Daten von Sensoren, Wetter, Scouting und Satelliten in einem zentralen Hub zusammenführt

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass es eine Vielzahl von Herstellern von Bodenfeuchtesensoren gibt. Wenn du dich also für den richtigen Sensor entscheidest, solltest du die wichtigsten Faktoren berücksichtigen: 

1. Einfache Nutzung und Installation
2. Preis
3. Schneller und einfacher Zugang zur Unterstützung
4. Plattform- und Hardware-Funktionen

Genaue Bodeninformationen, insbesondere Informationen über den Feuchtigkeitsgehalt des Bodens, können den Landwirten helfen, die bestmöglichen Entscheidungen für ihre Pflanzen zu treffen. 

Ein einfacher, effizienter und erschwinglicher Weg zur Datenerfassung mit Smart-Farming-Plattformen

Eine der größten Herausforderungen bei der Datenerfassung ist es, sicherzustellen, dass die Daten systematisiert, organisiert und leicht zugänglich sind. Smart-Farming-Datenplattformen bieten eine digitale Lösung für dieses Problem. Die Daten werden aus verschiedenen Quellen gesammelt und über eine einzige App angezeigt. Das bedeutet, dass die Nutzerinnen und Nutzer in Echtzeit immer auf dem Laufenden sind, was ihre Pflanzen betrifft - und zwar auf Knopfdruck. 

Die Datenplattform von Farm21 ist kostenlos und mit einem anpassbaren Dashboard leicht zu navigieren. Informationen aus verschiedenen Quellen werden zusammengeführt, um einen vollständigen Überblick über das Geschehen auf den Feldern zu erhalten: 

Mehrere Datenquellen

Wertvolle Einblicke 24/7 gesammelt

Sensor

Netzwerk aus kostengünstigen Bodensensoren

Feldbegehung

Aktuelles digitales Journal deiner Felder

Satellit

Große oder abgelegene Gebiete überwachen

Wetter

Ergänzende öffentliche Wetterdaten

Boden

Art, Temperatur, Textur und Feuchtigkeit

Ernte

Anbaupläne und Übersicht

Eine gute Datenplattform bietet alles, was in der Datenerfassungsphase des Precision Farming Zyklus benötigt wird. Sehen wir uns einen kurzen Überblick über die Funktionen der Farm21-Plattform an: 

Homepage und Dashboard

Auf der Startseite finden die Nutzer eine Übersicht über alle Organisationen, auf die sie Zugriff haben (das ist besonders hilfreich für Ernteberater mit mehreren Kunden). Als Nächstes können die Nutzer das Dashboard so anpassen, dass wichtige Informationen angezeigt werden, z. B. Bodenfeuchtigkeit, Bodentemperatur, Wettervorhersagen, Lufttemperatur und Luftfeuchtigkeit. 

Scouting

Scouting ist eine weitere, eher traditionelle Methode der Datenerfassung. Die Nutzer/innen können dem Scouting-Bericht auf der Plattform Bilder und Risikobewertungen hinzufügen und darauf zugreifen. (Wie du den perfekten Scouting-Bericht erstellst, erfährst du im nächsten Abschnitt des Handbuchs).

Felder

Du kannst eine unbegrenzte Anzahl von Feldern hinzufügen, um aktuelle Informationen über das abgegrenzte Gebiet zu erhalten. Das Hinzufügen von Feldern ist in Sekundenschnelle erledigt, indem du mit ein paar Klicks virtuelle Feldgrenzen zeichnest.

Satellitendaten

In dem Moment, in dem ein Feld hinzugefügt wird, sind aktuelle und historische Satellitendaten für dieses spezifische Feld sofort verfügbar, einschließlich NDVI, WDVI, NDRE und NDMI. (Auf die verschiedenen Einsatzmöglichkeiten von Satellitenbildern gehen wir später in diesem Handbuch näher ein). 

Wetterdaten

Wir wissen, dass landwirtschaftliche Entscheidungen in hohem Maße vom Wetter abhängen. Genaue Vorhersagen spielen eine wichtige Rolle für die tägliche Planung und den Betrieb der Landwirte. Die Plattform von Farm21 liefert genaue Wetterdaten mit einer Auflösung von 1 bis 11 km. Wir wählen die besten Wettermodelle für ein bestimmtes Gebiet aus, damit Landwirte, Forscher und Anbauberater ihre Arbeit besser und präziser erledigen können. 

Sensor Daten

Unsere Plattform ist so konzipiert, dass sie nahtlos mit den Farm21 Bodensensoren zusammenarbeitet. Um das Beste aus unserer Plattform herauszuholen, empfehlen wir dir, die Sensoren für eine vollständige Datenerfassung hinzuzufügen. 

Die Nutzer können ganz einfach Informationen über die Bodenfeuchtigkeit und -temperatur in drei verschiedenen Tiefen (-30 cm, -20 cm und -10 cm) sowie über die genaue Lufttemperatur und Luftfeuchtigkeit unter der Baumkrone abrufen. Durch das Sammeln lokaler Daten können die Nutzer/innen genau wissen, was mit ihren Pflanzen passiert. Ein Blumenzwiebelzüchter aus Holland nutzte zum Beispiel die gesammelten Daten über die Lufttemperatur unter dem Kronendach, um vorbeugende Maßnahmen gegen Schädlinge und Krankheiten zu ergreifen. (Mehr dazu findest du in der Fallstudie am Ende dieses Handbuchs).

Um mit Farm21 wertvolle Erkenntnisse zu sammeln, fang einfach an, indem du Ein Konto erstellen. Gib die Daten deiner Organisation ein, deinen Vor- und Nachnamen und wähle ein Passwort. 

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass eine gute Datenplattform in der Phase der Datenerfassung äußerst nützlich sein kann. Sie kann dabei helfen, wichtige Informationen über die eigene Ernte abzurufen und zu verfolgen. Wenn du dich für eine Plattform entscheidest, empfehlen wir eine mit den folgenden Funktionen:

• Erschwinglich 
• Einfach zu bedienen 
• Inklusive automatischer Warnsysteme
• Ermöglicht es den Nutzern, Daten einfach und kostenlos zu teilen
• Anpassbares Daten-Dashboard
• Kombiniert Informationen aus verschiedenen Datenquellen 
• API, die sich leicht mit anderen Plattformen integrieren lässt

Wie du siehst, ist das Sammeln der Daten nur der Anfang der Präzisionslandwirtschaft. Der nächste Schritt ist der Zugriff auf die Daten. Sobald die Daten gesammelt wurden, müssen sie verarbeitet werden, um sie in verwertbare Erkenntnisse umzuwandeln.

2. Zugriff auf Daten

 In der zweiten Phase des Precision Farming-Zyklus geht es darum, auf die Daten zuzugreifen, die in der ersten Phase gesammelt wurden. Um den Wert dieser Metriken zu erschließen, müssen sie verarbeitet und in Erkenntnisse umgewandelt werden. Informationen aus verschiedenen Quellen wie Scouting, verschiedene Arten von Sensoren, Satelliten, Wetterstationen und natürlich Erfahrungswerte werden zugänglicher und einfacher zu interpretieren, wenn sie kategorisiert werden. Mit der Technologie der Präzisionslandwirtschaft wurden die Möglichkeiten zur Datenerfassung optimiert und die Datenverarbeitung wurde schneller und effizienter. Digitale Plattformen ermöglichen es den Nutzern, Trends und Zusammenhänge zu erkennen und helfen bei der Bewertung von Risiken. In diesem Teil des Handbuchs erfährst du mehr über die folgenden Punkte: 

1. Der beste Weg, Daten durch Scouting-Berichte zu erfassen und abzurufen

• Drei Schritte zur Erstellung des perfekten Berichts (Finde eine geeignete Plattform, erfasse die richtigen Informationen und unterrichte dein Team)

2. Der Zugang zu Satellitendaten und warum er für landwirtschaftliche Betriebe von Vorteil ist

• Anwendungen von Satellitenbildern 
• Arten von Satellitenbildern und wie sie verwendet werden 

Der beste Weg, Daten durch Scouting-Berichte zu erfassen und abzurufen

Wie in Phase eins erwähnt, ist eine der ersten und ältesten Methoden der Datenerhebung auf dem Feld das Scouting (oder die visuelle Beobachtung). Die Landwirte sammelten Informationen, indem sie beobachteten, was mit ihren Pflanzen auf den Feldern passierte. Auch heute noch ist dies eine der gängigsten Methoden für Landwirte und ihre Teammitglieder, um Daten zu sammeln. Indem sie den Boden, die Blätter, die Blumen, die Bäume, das Obst und das Gemüse genauer unter die Lupe nehmen, können die Landwirtinnen und Landwirte wertvolle Erkenntnisse über den Zustand ihrer Pflanzen und Felder gewinnen.   

Obwohl das Scouting viele wertvolle Informationen liefert, liegt der wahre Wert darin, die Beobachtungen aufzuzeichnen und bei Bedarf darauf zuzugreifen. Die Möglichkeit, Saisons zu vergleichen, sich daran zu erinnern, was in der Vergangenheit funktioniert hat, und vorausschauend zu planen, kann den Landwirten helfen, nachhaltiger und profitabler zu werden. 

Scouting-Berichtsvorlagen sind für Landwirte gedacht, um den Fortschritt ihrer Ernte zu verfolgen. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass alle Beteiligten über die neuesten Entwicklungen auf dem Laufenden bleiben und keine Informationen verloren gehen. 

Mit der digitalen Revolution und der Einführung von Mobiltelefonen, mit denen wir buchstäblich alles in der Hand haben, sind die Scouting-Berichte online gegangen. Manche Landwirte nutzen einfach WhatsApp, um ihrem Team oder ihren Ernteberatern Scouting-Berichte zu schicken. Einige nutzen die App Notes, während andere etwas Formelleres verwenden, wie eine spezielle Scouting-App oder ein Farm-Management-System.

Farm21 arbeitet seit mehr als fünf Jahren eng mit Landwirten und Anbauberatern zusammen. Eines der wichtigsten Dinge, die wir in dieser Zeit erkannt haben, ist, dass es wichtig ist, Zugang zu allen Daten an einem Ort zu haben, egal ob es sich um Bodenfeuchtigkeit, Anbaupläne, Feldgrenzen, Satellitenbilder, Scouting-Berichte oder Wetterinformationen handelt. 

Wir haben viel Zeit und Mühe in den Aufbau einer Datenplattform und einer App gesteckt, die alle Informationen enthält, die ein Landwirt braucht, um die besten landwirtschaftlichen Entscheidungen zu treffen. Unser Ziel ist es, unseren Kunden Zeit und Geld zu sparen und ihnen dabei zu helfen, ihren Betrieb zu optimieren.

Drei Schritte zur Erstellung des perfekten Berichts:

1. Finde eine geeignete Datenplattform für deine spezifischen Bedürfnisse 

Bevor du dich auf den Weg machst, solltest du deine Felder mit einer geeigneten Datenplattform auswerten. Eine gute Plattform ist eine, auf der du so viel wie möglich über deine Felder erfahren kannst, bevor du das Büro verlässt. Achte darauf, dass du diese Daten an möglichst vielen Stellen auf den Feldern hast:

• Wetterdaten
• Die Satelliteninformationen umfassen NDVI, WDVI, NDRE und NDMI.
• Bodenfeuchtigkeit
• Bodentemperatur
• Lufttemperatur
• Luftfeuchtigkeit

Mit all diesen Informationen kannst du viel darüber lernen, wo du mit dem Scouting beginnen und worauf du achten solltest. Wenn du vorbereitet bist, bevor du mit dem Scouting beginnst, kannst du viel Zeit und Mühe sparen. 

2. Füge so viele Informationen hinzu, wie du kannst

Denke daran, dass dein Scouting-Bericht von deinem Team und deinem Ernteberater verwendet wird (jetzt und wahrscheinlich auch in Zukunft), also stelle sicher, dass du alle Informationen hinzufügst, die andere brauchen, um die Situation genau zu verstehen. Füge so viele Details hinzu, wie du kannst, um den Bericht zu vervollständigen. 

Ein guter, gründlicher Scouting-Bericht sollte die folgenden Informationen enthalten:

• Art des Scoutings: Wachstum, Schädlinge, Wasser, Krankheiten, Unkraut oder anderes.
• Beschreibung: Was ist es, das du siehst und berichten willst
• Schweregrad: Hoch, Möglich, Niedrig
• Datum
• Feldname
• Der genaue Ort des Problems
• Fotos - mach so viele Fotos wie möglich, um das Problem zu zeigen
• Ein Ort, um weitere Notizen hinzuzufügen
  

3. Unterrichte dein Team

In einigen Apps kannst du deine Scouting-Berichte und andere Datenquellen mit deinem Team teilen. Informiere sie also darüber, was ein richtiger Scouting-Bericht ist und welche Informationen unbedingt enthalten sein müssen. Ermutige sie, so detailliert wie möglich zu sein und nichts auszulassen. Es ist eine gute Idee, eine einheitliche Art der Berichterstattung zu haben, an die sich alle halten, um möglichst umfassende und wertvolle Berichte zu erhalten. 

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Einführung eines effizienten Scouting-Systems und die Nutzung der Technologie einen einfachen Zugang zu den Daten gewährleisten, wenn diese benötigt werden. Das wiederum führt zu datengestützten Entscheidungen. 

Der Zugang zu Satellitendaten und warum er für landwirtschaftliche Betriebe von Vorteil ist - Klicke hier, um mehr zu lesen

Die Technologie der Präzisionslandwirtschaft bietet nicht nur mehr Datenquellen (wie Satellitenbilder und digitale Plattformen), sondern macht es auch einfacher denn je, auf wertvolle Informationen zuzugreifen. Sobald die in der ersten Phase gesammelten Daten für den einfachen Zugriff in der zweiten Phase aufbereitet sind, können wir zur dritten Phase des Precision Farming-Zyklus übergehen: Erkenntnisse nutzen, um faktenbasierte Entscheidungen zu treffen. 

3. Entscheidungen treffen

 In der dritten Phase des Precision Farming-Zyklus können die Erkenntnisse aus Phase zwei helfen, besser informierte Entscheidungen zu treffen. Die harte Arbeit des Sammelns und Interpretierens von Daten zahlt sich in diesem Teil aus - Landwirte, Anbauberater und Forscher können Fakten sowie eine Kombination aus Wissen und Erfahrung nutzen, um neue Möglichkeiten zu erschließen. Bessere Entscheidungen über Bewässerung, Düngung, Krankheitsbekämpfung, Anwendung von Pflanzenschutzmitteln, Ernte und Aussaat können getroffen werden, wenn die genauen Details der Felder und Kulturen bekannt sind. Einer der größten Vorteile von faktenbasierten Entscheidungen ist die effiziente Nutzung von Ressourcen. In diesem Teil des Handbuchs gehen wir näher auf die folgenden Themen ein:

1. Wie genaue Bodendaten genutzt werden können, um Entscheidungen zu beeinflussen 

• Verschiedene Bodentypen erklärt (Sand, Schluff, Ton, Lehm)
• Ein Überblick über das Wasserhaltevermögen des Bodens
• Wasserrückhalt oder pF-Kurve erklärt
• Bewässerungsregime und Bewässerungsoptimierung mit Hilfe einer pF-Kurve

2. Checkliste Präzisionslandwirtschaft

Wie genaue Bodendaten genutzt werden können, um die besten Entscheidungen zu treffen 

Der Boden ist eine grundlegende Ressource und eine wertvolle Informationsquelle. Die Erfassung von Bodendaten, ihre Interpretation und faktenbasierte Entscheidungen auf der Grundlage dieser Erkenntnisse können Landwirten helfen, ihre Ressourcen optimal einzusetzen, ohne Kompromisse bei den Erträgen einzugehen. Bevor wir verstehen, wie Bodendaten für einen Betrieb genutzt werden können, wollen wir uns die verschiedenen Bodentypen genauer ansehen:

Verschiedene Bodentypen erklärt (Sand, Schluff, Ton, Lehm)

Wenn es um die Klassifizierung von Bodentypen geht, ist die Partikelgröße wahrscheinlich der wichtigste Faktor, da sie die Eigenschaften bestimmt. Die Böden werden daher nach ihrer Partikelgröße in drei Hauptgruppen eingeteilt

SAND - 0,05-2mm Durchmesser
SILT - 0,002-0,05mm Durchmesser 
TON - weniger als 0,002 mm Durchmesser

Sand

Sandpartikel sind im Wesentlichen kleine Gesteinsfragmente. Kein Wunder also, dass dies die Bodenart mit dem größten Partikeldurchmesser ist. Sandige Böden fühlen sich zwischen den Fingern körnig an und die Sandkörner können kaum zusammenkleben. Es ist bekannt, dass sandige Böden aufgrund der größeren Zwischenräume zwischen den Partikeln wenig Wasser zurückhalten.  

Das Wasser, das zurückgehalten wird, wird jedoch leicht an die Pflanzen abgegeben. Wenn es regnet oder bewässert wird, dringt das Wasser leicht in den Boden ein, und das überschüssige Wasser fließt schnell ab.

SILT

Die Partikel, die als Schluff klassifiziert werden, liegen in ihrer Größe und ihren chemischen und physikalischen Eigenschaften zwischen Ton und Sand. Schluff neigt dazu, eine kugelförmige Gestalt anzunehmen, wodurch sich ein Boden mit hohem Schluffanteil seifig oder glitschig anfühlt, wenn er im nassen Zustand zwischen den Fingern gerieben wird. Wegen dieser Kugelform kann Schluff auch leicht Wasser speichern und gibt es leicht an die Pflanzen ab. 

Schlamm gilt im Allgemeinen als gut für das Wachstum von Pflanzen, vor allem wegen seiner Wasserspeicherkapazität. 

TON

Lehm besteht aus den feinsten Partikeln aller Bodentypen. Wenn eine kleine Probe Tonerde angefeuchtet und zwischen den Fingern gerieben wird, fühlt sie sich klebrig an. Lehm kann hervorragend Wasser und viele Pflanzennährstoffe wie Kalzium, Magnesium, Kalium, Spurenelemente und Phosphor speichern. Eine Bodenmischung ohne Tonpartikel ist tendenziell unfruchtbar. Obwohl Lehm das Wasser sehr gut speichert, gibt er es nicht so schnell wieder ab wie andere Bodenarten. 

Lehmteilchen neigen viel mehr dazu, aneinander zu kleben als Sand. Deshalb wissen Landwirte, dass Böden mit hohem Lehmanteil schwer zu bearbeiten sind. 

In der Praxis bestehen die meisten Felder aus einer Mischung der oben genannten Bodentypen. Da es unendlich viele Anteile von Sand, Schluff und Ton in den Böden geben kann, haben Wissenschaftler ein Verfahren entwickelt, mit dem die möglichen Kombinationen in 12 Gruppen eingeteilt werden können, die die allgemeinen Bodeneigenschaften widerspiegeln. Diese Gruppen werden Texturklassen genannt und ergeben sich aus der Anwendung der Partikelgrößenanalyse auf ein Texturdreieck:

LOAM

Lehmböden zum Beispiel eignen sich am besten für den Anbau der meisten Pflanzen, da sie genügend Wasser und Nährstoffe speichern und diese relativ leicht wieder abgeben können. Im Gegensatz zu lehmhaltigen Böden, die zwar reich an Nährstoffen sind, aber aufgrund ihrer kleinen Porengröße schlecht entwässern und aufgrund ihrer harten Struktur nicht ideal für das Wachstum von Wurzeln sind. Sandige Böden halten das Wasser nicht gut fest, und Schluff bindet die Nährstoffe nicht gut. Durch die Mischung dieser Partikel hebt Lehm die Vorteile hervor und gleicht die Nachteile der einzelnen Partikelgrößen aus, sodass ein fruchtbares Medium entsteht, das für viele Pflanzenarten ideal ist.

Ein Überblick über das Wasserhaltevermögen des Bodens

Wie wir bereits erwähnt haben, sind die Größe der Partikel und die Zwischenräume zwischen ihnen die entscheidenden Faktoren für die Wasserspeicherkapazität eines Bodens. Das Bild unten zeigt die Zwischenräume zwischen den Partikeln - und die heißen "Poren". Makroporen können viel Wasser speichern und sind für die Pflanzen leicht zugänglich, aber sie können das Wasser nicht sehr gut halten. Bei Mikroporen ist es genau das Gegenteil. 

Wenn wir einen Schritt zurücktreten und uns anschauen, was an der Bodenoberfläche passiert, sehen wir, dass eine Pflanze, wenn sie Wasser über ihre Blätter verliert (Transpiration genannt), einen Druckunterschied erzeugt. Dieser Druckunterschied führt zu einer Saugspannung, die es den Wurzeln ermöglicht, Wasser aus den Poren des Bodens zu ziehen, um das Gleichgewicht wiederherzustellen. Da die Wurzeln das Wasser leichter aus den Makroporen ziehen, ist weniger Saugspannung erforderlich. 

Wasserrückhalt oder pF-Kurve erklärt

Die pF-Kurve zeigt im Wesentlichen an, wie leicht die Pflanzen Zugang zum Wasser im Boden haben. Diese Zugänglichkeit ist je nach Bodentyp unterschiedlich, aber mit den richtigen Instrumenten lassen sich die charakteristischen pF-Kurven für jeden Boden bestimmen. (Du könntest zum Beispiel ein Tensiometer verwenden, um die Bodensaugung, auch Bodenpotenzial genannt, zu bestimmen). Diese Kurven setzen die Bodensaugung, also wie stark die Feuchtigkeit im Boden gehalten wird, in Beziehung zum volumetrischen Wassergehalt des Bodens. 

Die Saugkraft wird auf der y-Achse dargestellt und in hPa gemessen. VWC wird auf der x-Achse dargestellt und ist der prozentuale Anteil des Wassers pro Bodeneinheit. 

In Lehmböden zum Beispiel ist eine höhere Saugkraft erforderlich, um das Wasser herauszubekommen, als in Sandböden, wo eine viel geringere Saugkraft erforderlich ist, um die gleiche Menge Wasser herauszubekommen. Kurz gesagt: Lehmböden können mehr Wasser aufnehmen, aber sie halten das Wasser auch fester, so dass eine höhere Saugkraft erforderlich ist, um es herauszubekommen. 

Bewässerungsregime und Bewässerungsoptimierung mit Hilfe einer pF-Kurve

Um zu verstehen, wie du dein Bewässerungsregime mit Hilfe der pF-Kurve optimieren kannst, ist es wichtig zu verstehen, was mit dem Folgenden gemeint ist: 

1. Sättigung:  Bei einem Regenschauer oder einer Bewässerung füllen sich die Bodenporen mit Wasser. Wenn alle Bodenporen mit Wasser gefüllt sind, ist der Boden gesättigt, das heißt, es ist keine Luft mehr im Boden. Pflanzen brauchen sowohl Luft als auch Wasser im Boden. 

Wenn also bei Sättigung keine Luft vorhanden ist, wird die Pflanze unweigerlich leiden. Viele Pflanzen können gesättigte Böden nicht länger als 2-5 Tage ertragen. Reis ist eine der Ausnahmen von dieser Regel. Der Zeitraum der Sättigung des Oberbodens dauert in der Regel nicht lange an. Nachdem der Regen oder die Bewässerung aufgehört hat, bewegt sich ein Teil des Wassers, das sich in den größeren Poren befindet, nach unten - diesen Vorgang nennt man Drainage oder Perkolation. Das Wasser, das aus den Poren abfließt, wird durch Luft ersetzt. In sandigen Böden ist die Drainage innerhalb weniger Stunden abgeschlossen. In feinen Lehmböden kann die Entwässerung 2-3 Tage dauern.

2. Feldkapazität: Nachdem die Entwässerung gestoppt wurde, sind die großen Bodenporen sowohl mit Luft als auch mit Wasser gefüllt, während die kleineren Poren noch mit Wasser gefüllt sind. In diesem Stadium wird der Boden als feldfähig bezeichnet. Bei der Feldkapazität ist der Wasser- und Luftgehalt des Bodens ideal für das Pflanzenwachstum.
3. Nachfüllpunkt: Dieser Punkt liegt irgendwo zwischen der Feldkapazität und dem Welkepunkt. Das ist der Punkt, an dem die Ernte anfängt, Stress zu empfinden. Von diesem Punkt bis zum Verwelkungspunkt (wenn die Pflanzen absterben) leiden die Pflanzen und der Ertrag ist dann begrenzt. 

Der Auffüllzeitpunkt ist bei den verschiedenen Pflanzenarten unterschiedlich und hängt auch von ihrem phänologischen Zustand ab. 

4. Permanenter Verwelkungspunkt: Nach und nach wird das im Boden gespeicherte Wasser von den Pflanzenwurzeln aufgenommen, in tiefere Schichten verdünnt oder verdunstet aus dem Oberboden in die Atmosphäre. Wenn dem Boden kein zusätzliches Wasser zugeführt wird, trocknet er allmählich aus. Je trockener der Boden wird, desto stärker wird das verbleibende Wasser zurückgehalten und desto schwieriger ist es für die Pflanzenwurzeln, es aufzunehmen. Ab einem bestimmten Stadium reicht die Wasseraufnahme nicht mehr aus, um den Bedarf der Pflanze zu decken. Die Pflanze verwelkt unweigerlich, und die Blätter verfärben sich von grün zu gelb. Schließlich stirbt die Pflanze. 

Der Wassergehalt des Bodens in dem Stadium, in dem die Pflanze stirbt, wird als permanenter Welkepunkt bezeichnet. Obwohl der Boden noch etwas Wasser enthält, ist es für die Wurzeln zu schwierig, es aus dem Boden zu saugen.

Die Präzisionslandwirtschaft hilft den Landwirten dabei, die Bewässerungsregelungen viel genauer zu steuern. Sobald der volumetrische Wassergehalt für die Feldkapazität berechnet wurde, kann er mit Hilfe von Bodenfeuchtesensoren auf einem optimalen Niveau gehalten werden. Genaue Messwerte von Bodenfeuchtesensoren helfen bei der Bestimmung des Bewässerungszeitpunkts und vermitteln ein klareres Bild davon, wie viel bewässert werden muss. 

Farm21 hat ein Instrument zur Bewertung des Wasserrisikos entwickelt - Wir berechnen die Wasserrückhaltekurve eines bestimmten Bodentyps (als Kombination aus Sand-, Schluff-, Lehm- und organischen Stoffanteilen). Wenn die Wasserverfügbarkeit begrenzt ist, steigt das Risiko von Feuchtigkeitsstress. Dies wird in ein Risikoniveau übersetzt, damit die Landwirte immer einen Schritt voraus sind und die Bodenfeuchtigkeit auf einem angemessenen Niveau halten können. 

Und wie funktioniert das in der Praxis? Martijn Slabbekoorn von Slabbekoorn Fruit in den Niederlanden nutzte die Bodenfeuchtesensoren und die Datenplattform von Farm21, um sein Bewässerungssystem optimal zu steuern (was letztendlich zu einem höheren Ertrag führte). Martijn wollte die Bodenspannung für ein optimales Wachstum der Früchte bei 70-80 KPa halten. Er berechnete einen volumetrischen Wassergehalt von 11% in sandigem Boden und 40% in lehmigem Tonboden. Mit Hilfe des FS21-Sensors konnte er diesen Wert durch präzise Bewässerung aufrechterhalten. (Die vollständige Fallstudie findest du am Ende dieses Handbuchs). 

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass es möglich ist, Ressourcen effizienter zu nutzen, wenn Entscheidungen auf Fakten und nicht auf Schätzungen beruhen. Die Präzisionslandwirtschaft hat eine Vielzahl von Instrumenten zur Verfügung gestellt, mit denen Informationen aus dem Boden gesammelt und interpretiert werden können, um faktenbasierte Entscheidungen zu treffen.

Checkliste Präzisionslandwirtschaft - hier klicken zum Herunterladen

Sobald der dritte Schritt der Entscheidungsfindung abgeschlossen ist, sind wir bereit, diese Entscheidungen in der vierten und letzten Phase umzusetzen, indem wir die richtigen Maßnahmen vor Ort ergreifen.

Maßnahmen ergreifen

Genaue Daten wurden gesammelt und in wertvolle Erkenntnisse umgewandelt, um Entscheidungen auf Fakten zu stützen. Jetzt ist es an der Zeit, in der vierten und letzten Phase des Precision Farming-Zyklus die entsprechenden Maßnahmen auf dem Feld zu ergreifen. Ein gezieltes Vorgehen bedeutet, dass die Ressourcen dort eingesetzt werden können, wo sie benötigt werden, und zwar zur richtigen Zeit und in der richtigen Menge. So können Landwirte, Forscher und Pflanzenschutzberater einen Schritt voraus sein und Probleme vorhersehen, bevor die Ernte beschädigt wird. In diesem Teil des Handbuchs erfährst du Folgendes: 

1. Werkzeuge für das Wassermanagement und Tipps für die beste Vorgehensweise 

• Warum Landwirte die Präzisionslandwirtschaft nutzen, um den Wasserverbrauch zu optimieren
• Die Vorteile eines präzisen Wassermanagements 
• Die besten landwirtschaftlichen Werkzeuge zur Optimierung der Bewässerungsmaßnahmen 

2. Beispiele für Fallstudien 

• Maßnahmen zur Steigerung des Brokkoliertrags anhand der Bodenfeuchtigkeit 
• Maßnahmen auf der Grundlage der Bodenfeuchte zur Optimierung der Düngung von Äpfeln und Birnen
• Maßnahmen ergreifen, um zu verhindern, dass Schädlinge die Blumenzwiebeln schädigen

Werkzeuge für das Wassermanagement und Tipps für die beste Vorgehensweise - klicke hier, um mehr zu lesen

Beispiele für Fallstudien

Die folgenden Beispiele aus der Praxis zeigen, wie die Landwirte die entsprechenden Maßnahmen auf dem Feld ergriffen haben. Nachdem sie in der ersten Phase Informationen gesammelt und in verwertbare Erkenntnisse umgewandelt hatten, konnten sie datengestützte Entscheidungen treffen, die letztendlich ihrem Betrieb zugute kamen. 

Maßnahmen zur Steigerung des Brokkoliertrags anhand der Bodenfeuchtigkeit 

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Maßnahmen auf der Grundlage der Bodenfeuchte zur Optimierung der Düngung von Äpfeln und Birnen

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Maßnahmen auf der Grundlage der Temperatur ergreifen, um zu verhindern, dass Schädlinge die Blumenzwiebeln schädigen

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Abschließend ist es wichtig zu erwähnen, dass die Erfahrungen, die sich aus den entsprechenden Maßnahmen ergeben, zu einer weiteren Datenquelle werden und der Kreislauf von vorne beginnt. Landwirtinnen und Landwirte, Forscherinnen und Forscher sowie Pflanzenschutzberaterinnen und -berater lernen ständig dazu, und die Instrumente der Präzisionslandwirtschaft können dabei helfen, Jahr für Jahr bessere Entscheidungen zu treffen.

Schlussfolgerungen und Empfehlungen

Wie du in diesem Handbuch gelernt hast, geht es bei der Präzisionslandwirtschaft darum, die richtige Maßnahme am richtigen Ort, zur richtigen Zeit, auf die richtige Art und Weise und in der richtigen Menge durchzuführen. Um dies zu erreichen, musst du zunächst genaue Daten sammeln und diese in wertvolle Erkenntnisse umwandeln, auf die du dich bei deinen Entscheidungen stützen kannst, damit du letztendlich die besten Maßnahmen ergreifen kannst.  

Bist du bereit, deinen Betrieb auf die nächste Stufe zu heben?

Lass uns gemeinsam wachsen! 

Wir bei Farm21 haben es uns zur Aufgabe gemacht, Werkzeuge zu entwickeln, mit denen unsere Kunden das Beste aus ihren Feldern herausholen können. Eine Kombination aus Technologie, Hard- und Software und fachkundiger Beratung macht uns zum ultimativen Partner für Precision Farming. 

Wir würden uns freuen, von dir zu hören und dir mehr über unser Produktangebot bei Farm21 zu erzählen. Bitte besuche unsere Website unter farm21.com oder schicke uns eine E-Mail [email protected].