Bodenuntersuchungs-, Mess- und Informationssystem zur Steigerung der Ressourceneffizienz in der Landwirtschaft (BUMIS Ressourceneffizienz)

Projektbeschreibung

Mittels gezielten Einsatzes von Sensoren und Bodenuntersuchungen werden im Projekt BUMIS Messwerte erhoben und unabhängigen Datenanalysen zugeführt.

Gerade für einen effizienten und nachhaltigen Pflanzenbau sind kleinräumige Bodeninformationen von hoher Bedeutung, um Ertragspotenzialkarten, optimierte Aussaat- und Düngungskarten, aber auch Bewässerungsmaßnahmen auf Teilflächenbasis fundiert erstellen bzw. umsetzen zu können. Dazu wird der Boden mit Sensoren befahren, die die elektrische Leitfähigkeit des Bodens aufnehmen. Wer weiß, welcher Boden wie leitfähig ist, kann anhand der elektrischen Leitfähigkeit auch auf Unterschiede in der Bodenart schließen.

Die Einteilung nach Bodenarten hat große Bedeutung, denn die Korngrößen-Zusammensetzung entscheidet darüber, wie viel Wasser und Nährstoffe der Boden speichern und für die Pflanzenwurzeln verfügbar machen kann. Das BUMIS Projekt entwickelt daher ein Verfahren zur Flächenzonierung nach Bodenarten, bei dem die Teilflächen mit unterschiedlichen Bodenverhältnissen auch gezielt auf ihre chemisch-physikalischen Parameter beprobt und im Labor untersucht werden. Die aus Sensoren gewonnenen Daten werden so ausgewertet, dass Landwirt/innen ressourcenschonende Maßnahmen in der Bewirtschaftung ihrer Felder umsetzen, die betriebliche Effizienz steigern und so gleichzeitig ihren Ertrag optimieren können.

Grundlage sind dabei immer die tatsächlich vor Ort erhobenen hochauflösenden Echtdaten aus der Bodenzonierung und der zugehörigen Bodenuntersuchungen aus dem Labor. Eine solche Zonierung nach Bodeneigenschaften zeigt,wo der Boden fruchtbarer oder feuchter ist und mehr Ertrag zu erwarten wäre. Hier wird dann beispielsweise etwas dichter gesät, in trockenen, sandigen Zonen hingegen weniger.

Ziele des Projekts

Messverfahren und digitale Systeme sollen räumlich-zeitliche Entscheidungsgrundlagen für Landwirt/innen liefern. Diese Grundlagen basieren auf Echtdaten, die im Feld erhoben und gemessen werden. Kombiniert werden sie mit einer hochauflösenden Flächenzonierung nach Bodeneigenschaften.

Unabhängig von ihrer Betriebsgröße erhalten Landwirt/innen eine für sie leistbare Methodik. Die Datenbasis wird dabei auf ihren eigenen Flächen mit modernsten Technologien überbetrieblich gemessen.

Gleichzeitig trägt das Projekt positiv zur Ökologie, zu gesunden Böden und sauberem Wasser, bei. Denn mittels fundierter Managementzonenkarte lassen sich teilflächenspezifische Maßnahmen in der Kalkung, Aussaat oder Düngung, aber auch im gezielteren Pflanzenschutz und der Bewässerung anhand von Echtdaten des Bodens umsetzen.

Arbeitspakete im Projekt

Zuerst erhebt ein Bodensensor die Daten am Feld. Diese Rohdaten werden im Anschluss aufbereitet, wobei Lageanpassungen, Extremwert-Bereinigungen oder auch Korrekturen etwaiger Messfehler erfolgen. Anschließend werden die Daten analysiert und statistisch ausgewertet.

In weiterer Folge fließen diese Ergebnisse in eine systematische Untersuchungs-Planung ein: Die jeweils repräsentativsten Punkte der Zonen werden bestimmt, um an diesen gezielt Proben zu nehmen.

Anschließend werden die Ergebnisse der Flächen-Zonierung mit den am Punkt erhobenen Bodenproben und den chemisch-physikalischen Analysewerten (wie der Korngößenverteilung, den Nährstoffgehalten etc.) aus dem Labor fusioniert.
Parallel entsteht ein digitales Fachinformations-System. Die Parameter, die im Feld bestimmt wurden, etwa die elektrische Leitfähigkeit des Bodens, ermöglichen sachverständige Auswertungen. Sie bilden die Entscheidungsgrundlage, um Maßnahmen zu empfehlen und deren Auswirkungen auf die Ressourcen-Effizienz besser zu quantifizieren (Dichte der Aussaat, Düngeplanung etc.).

In Kooperation mit dem Projekt „DiLaAg – Digitalisierungs- und Innovationslabor in den Agrarwissenschaften“ des Instituts für Landtechnik (ILT) der Universität für Bodenkultur werden auch pflanzenbauliche Auswertungen von Multispektralaufnahmen und Satellitendaten im BUMIS Projekt berücksichtigt.

Abschließend wird das Verfahren aus Messung, Zonierung, Untersuchung und Analyse – sowie bedarfsweiser Fernerkundung – in den Umfang angewandter Methoden für die Tätigkeiten im Maschinenring Nährstoffmanagement vollständig integriert.

ERGEBNIS

Bodenuntersuchungen + klare Informationen = mehr Ressourceneffizienz

Ertragsoptimierung bei gleichzeitiger höchstmöglicher Ressourceneffizienz | Ziel: definierte Merkmale im Feld bestimmt & gemessen
erhaltene Daten modelliert, quantifiziert, in einem Fachinformationssytem (GIS) visualisiert und den Landwirt*innen als digitale Applikation zur Verfügung gestellt

Wie kann ich mitmachen?

Das Projekt ist abgeschlossen.

Interessierte Landwirt/innen mit Acker- bzw. Feldgemüsebau in den Bundesländern Steiermark, Niederösterreich oder Oberösterreich können sich direkt beim Maschinenring Steiermark melden, vor allem solche aus Regionen mit verstärkten Maßnahmen gemäß Nitrat-Aktionsprogramm-Verordnung.

Gemeinsames Ziel ist, mögliche Einsparungs- und Optimierungspotenziale bei der Durchführung pflanzenbaulich relevanter Maßnahmen (wie Aussaat, Düngung und Bewässerung) anhand der Messdaten zu erheben und miteinander zu analysieren.