Messsystem für die Landwirtschaft Messsystem liefert genaue Informationen über verschiedene Bodenmerkmale

Die Leistungsfähigkeit ihrer Felder ganz präzise bestimmen – das können Landwirte künftig dank einer Entwicklung aus dem Leibniz-Institut für Gemüse- und Zierpflanzenbau. Dabei werden hoch aufgelöste digitale Bodenkarten erstellt, die neben verschiedenen Informationsquellen Daten eines Messsystems von Delphin Technology zu Grunde legen.

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Micro-Epsilon Messtechnik GmbH & Co. KG

FAULHABER Antriebssysteme

dataTec AG

Leibniz-Institute of Vegetable and Ornamental Crops

Delphin Technology AG

Umgeben von sanften, weitläufigen Wiesen-, Acker- und Waldflächen – direkt vor den südlichen Toren Berlins — stehe ich mitten auf einem der Testfelder des Leibniz-Instituts für Gemüse- und Zierpflanzenbau (IGZ). Ich lasse mich aufklären, warum „Geophilus electricus“ – eine zur Klasse der Hundertfüßer zählenden Erdläuferart – der Namensgeber eines rollenden Elektrodensystems ist. Sie ähneln sich in Form und Fortbewegung und können beide unter die Bodenoberfläche blicken. Die Entwicklung dieses Messsystems ist Teil der Forschungsarbeiten im IGZ, dessen Ziel es ist, die wissenschaftlichen Grundlagen für eine wirtschaftliche Produktion im Gartenbau zu schaffen. Denn etwa Spargel, Kohlrabi, Nelken und Narzissen sollen qualitativ hochwertig und für den Verbraucher bezahlbar sein sowie aus umweltverträglichem Anbau stammen.

Innovative Erkundungsmethoden des Bodens gefragt

Um diese Ziele zu erreichen, sind hoch aufgelöste Informationen über verschiedene Bodenmerkmale nötig. „Eine effiziente und standortgerechte Landbewirtschaftung wird mehr und mehr damit verbunden sein, die flächenhafte Variabilität von Bodenmerkmalen auch innerhalb eines einzelnen Feldes zu berücksichtigen – etwa bei der Bemessung der Düngung, Bewässerung, Aussaatmenge sowie bei der Bodenbearbeitungstiefe“, erläutert Dr. Jörg Rühlmann, Projektleiter im IGZ. Dies erfordert innovative Erkundungsmethoden, deren Ergebnisse weit über die bei der Reichsbodenschätzung per Bohrstock gewonnenen Bodeninformationen hinaus gehen. Denn bereits vor 75 Jahren wurden die landwirtschaftliche Nutzfläche Deutschlands im Raster 50 × 50 Meter bis zu einem Meter Tiefe beprobt, analysiert und kartiert – ein Fundus, der bis in die Gegenwart genutzt wird. Zusätzliche und genauere Informationen können heute geophysikalische Messmethoden liefern. „Damit lässt sich der Boden teilflächenspezifisch so behandeln (precision farming), dass ein umweltschonender, ökonomisch effizienter Anbau garantiert werden kann“, betont Dr. Rühlmann.

Mit Geophilus electricus in den Boden blicken

Zu diesem Zweck wurde das Messsystem „Geophilus electricus“ entwickelt – eine gemeinsame Entwicklung des IGZ, der Universität Potsdam (Institut für Erd- und Umweltwissenschaften, Frau Dr. Lück) und Delphin Technology. Es untersucht die elektrische Leitfähigkeit von Böden, die insbesondere vom Wassergehalt und Korngrößen aber auch z.B. vom Salzgehalt und Temperatur beeinflusst wird. Aus den gewonnenen Messergebnissen lassen sich Rückschlüsse auf die Bodenbeschaffenheit ziehen. „Mit den Geophilus-Bodenkarten ist es möglich, kleinräumige Bodenunterschiede wie Ton- und Wassergehalt sowie Verdichtungsgrad so bei der Bewirtschaftung landwirtschaftlicher Flächen zu berücksichtigen, dass der Betriebsmitteleinsatz wie Dünger, Wasser, Saatgut und Dieselkraftstoff optimiert werden kann“, folgert der Experte.

Sechs quer in einer Reihe angeordnete, drehbar gelagerte und gegeneinander elektrisch isolierte Metallscheiben werden dabei als rollende Elektroden genutzt. Das erste Paar dient zur Stromeinspeisung in den Boden, die weiteren fünf Elektrodenpaare messen die elektrische Spannung in fünf Tiefenstufen des Bodens. „Je weiter der Abstand zwischen Einspeise- und Potenzialelektroden ist, desto tiefer kann in den Boden ‚geblickt’ werden“, verdeutlicht Dr. Rühlmann. Möglich sind zur Zeit zwei Meter Tiefe.

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