Forschungsvorhaben "Entwicklung und Validierung eines Qualitätssicherungssystems für mobile NIRS - Systeme zur Erfassung von Nährstoffkonzentrationen in flüssigen Wirtschaftsdüngern"
Das Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL) fördert ein Forschungsvorhaben "Entwicklung und Validierung eines Qualitätssicherungssystems für mobile NIRS - Systeme zur Erfassung von Nährstoffkonzentrationen in flüssigen Wirtschaftsdüngern" im Rahmen des Bundesprogramms Nährstoffmanagement in Form einer Zuwendung auf Ausgabenbasis.
Quelle: brytta - E+ via Getty Images
Am 19. Dezember 2019 hat das BMEL das Diskussionspapier Ackerbaustrategie 2035 veröffentlicht. Anhand der definierten Handlungsfelder werden Perspektiven für den Pflanzenbau aufgezeigt. Im Handlungsfeld Düngung ist vorgesehen, die Nährstoffeffizienz weiter zu verbessern und Nährstoffüberschüsse zu verringern. Dazu sollen u.a. über das Bundesprogramm Nährstoffmanagement konkrete Fördermaßnahmen ergriffen werden.
Die Verbesserung der Nährstoffeffizienz sowie die Verringerung von Nährstoffüberschüssen setzt eine möglichst detaillierte Kenntnis über die Nährstoffzusammensetzung eingesetzter Düngemittel, insbesondere Wirtschaftsdünger voraus. Derzeit werden für die Nährstoffgehalte in Wirtschaftsdüngern offizielle Richtwerte (Tabellenwerke der Düngeverordnung bzw. zuständiger Landesbehörden) oder Ergebnisse von Laboranalysen verwendet. Sowohl Richtwerte als auch die Laboranalyseverfahren bergen aber auch Fehlerquellen. Eine Alternative bietet daher der Einsatz von Echtzeit-Methoden zur Vor-Ort-Analytik mittels Nahinfrarot (NIR)-Sensoren am Gülletankwagen oder an Pumpstationen. Hierbei wird die Nährstoffzusammensetzung in Realzeit und kontinuierlich gemessen. Durch die NIR-Sensoren kann die Ausbringungsmenge unmittelbar in Anpassung an die online gemessenen Nährstoffgehalte gesteuert werden, um eine präzise Nährstoffversorgung der Pflanzen zu erhalten. Durch die Nutzung der NIR-Sensoren können kontinuierlich Werte erhoben werden, welche sofort zur Verfügung stehen.
Die Deutsche Landwirtschafts-Gesellschaft (DLG) prüft die verschiedenen NIR-Sensorsysteme zur Ermittlung der Inhaltsstoffe in vorbeiströmenden Wirtschaftsdüngern mittels eines mehrstufigen Bewertungssystems. Nach erfolgreicher Prüfung spricht die DLG spezifisch für die Gülleart und die zu bestimmenden Nährstoffe eine DLG-Anerkennung aus.
Es ist jedoch kein Prüfverfahren verfügbar, welches die Überprüfung der Funktionsfähigkeit der NIR-Sensoren während der Nutzungszeit in der Praxis zulässt. Die Sicherstellung der Funktionsfähigkeit ist jedoch unabdingbar, um langfristig zuverlässige Messungen zu erhalten und damit Gewissheit über die Höhe der ausgebrachten Nährstoffmengen zu haben.
Ziel dieses Forschungsvorhabens ist daher die Entwicklung eines Prüfverfahrens zur Überprüfung der Funktionsfähigkeit von NIR-Sensoren während der Nutzungszeit in der Praxis. Dadurch soll eine Qualitätssicherung mit präzisen Messwerten gewährleistet und das Zustandekommen der Messung transparent gemacht werden.
Das Vorhaben wird in Zusammenarbeit von
- den Landwirtschaftliche Lehranstalten Triesdorf (FKZ 2820ABS100),
- der Bayerische Landesanstalt für Landwirtschaft, Institut für Landtechnik und Tierhaltung (FKZ 2820ABS101),
- der Hochschule Osnabrück, Fakultät A&L, Professur Pflanzenernährung und Pflanzenbau (FKZ 2820ABS102) sowie
- der Landwirtschaftskammer Niedersachsen, LUFA Nord-West (FKZ 2820ABS103)
durchgeführt.
Das Vorhaben beginnt am 1. November 2020 und endet zum 31. Oktober 2023.
