Das Projekt DigiMix-PA verfolgt das Ziel, in einem systemischen Ansatz Hindernisse auf dem Gebiet der Digitalisierung der Landwirtschaft im Land Brandenburg abzubauen. Dies erfolgt durch den Aufbau einer teilflächenspezifischen gekoppelten organisch-mineralischen Stickstoffdüngung mit einer durchgängig digitalisierten Prozesskette zur Erforschung und Demonstration der regionaltypischen Effekte des Präzisionspflanzenbaus auf betriebliche Abläufe, Umwelt und Wirtschaftlichkeit sowie zum Kompetenzaufbau für die regionale Landwirtschaft und Beratung. Als Zukunftsbetrieb dient hierbei der Leibniz Innovationshof in Groß Kreutz.
- Vollständiger Name: Wissensbasierter Präzisionspflanzenbau in einem Mischbetrieb (DigiMix-PA)
- Laufzeit: 02.12.2022 – 01.12.2025
- Förderprogramm: Fördermaßnahme Zukunftsbetriebe und Zukunftsregionen; Förderbereich Zukunftsbetriebe (Modul eins)
- Fördergeber: BMLEH
- Fördernummer: 28DE202A21
- Projektverantwortliche Personen:
- Leibniz-Institut für Agrartechnik und Bioökonomie (ATB): TP1: Ausstattung des Betriebes mit Präzisionslandtechnik, TP4: Betriebliche Erprobung unterschiedlicher N-Düngestrategien in on-farm Versuchen, TP5: Ökonomische Bewertung der getesteten N-Düngestrategien, TP6: Bewertung der Klimaeffizienz der getesteten N-Düngestrategien,TP7: Synthese der Erkenntnisse und Ableitung von Maßnahmen zur Verfahrensoptimierung
- Deutsches GeoForschungsZentrum (GFZ): TP2: Einrichtung, Betrieb und Analyse von Monitoringstationen und Sensornetzwerken
- Technische Universität Berlin: TP3: Kommunikationstechnik und durchgängig automatisierte Dokumentation
- Universität Potsdam: TP8: Entwicklung digitaler Lehr- und Schulungsmethoden und Nutzung etablierter Formate zum Erfahrungs- und Kompetenzaufbau in der regionaltypischen Landwirtschaft
- Name: Cornelia Weltzien
- Kontakt: cweltzien@atb-potsdam.de
- Institution: Leibniz-Institut für Agrartechnik und Bioökonomie (ATB), Abteilung Agromechatronik
- Name: Sibylle Itzerott
- Kontakt: itzerott@gfz.de
- Institution: Deutsches GeoForschungsZentrum (GFZ), Fernerkundung und Geoinformatik
- Name: Henning Meyer
- Kontakt: henning.meyer@tu-berlin.de
- Institution: Technische Universität Berlin, Konstruktion von Maschinensystemen
- Name: Ulrike Lucke
- Kontakt: ulrike.lucke@uni-potsdam.de
- Institution: Universität Potsdam, Komplexe Multimediale Anwendungsarchitekturen
- Verfahrenskette Präzisionslandtechnik (TP1): Der Leibniz-Innovationshof wurde mit folgenden Technologien der Präzisionslandwirtschaft ausgestattet, um eine durchgängig digitalisierte Prozesskette der teilflächenspezifischen gekoppelten organisch-mineralischen N-Düngung zu etablieren: Bodensensoren, Fernerkundungssysteme, Fahrzeuggestützte N-Sensoren, Sensoren an Güllefässern, GPS-gestützte Düngeapplikationstechnik, Stationäre Sensoren und Sensornetzwerke sowie Ertragskartierungssysteme.
- Monitoring und Sensortechnik (TP2): Es wurde eine praxistaugliche und datenbasierte Entscheidungsunterstützung zur abgestimmten Steuerung der organischen und mineralischen N-Düngung entwickelt.
- Kommunikationstechnik und automatisierte Dokumentation (TP3): Die Traktoren des Leibniz-Innovationshofes wurde mit Datenloggern ausgestattet, die Telemetriedaten der Maschinen und Anbaugeräte aufzeichnen. Diese Daten dienen der Überwachung und Dokumentation von Betriebsparametern, der gesamtbetrieblichen ökonomischen Bewertung und der Optimierung von Arbeitsabläufen mit dem Ziel, Betriebmittel zu reduzieren, die Effizienz zu steigern und Umweltbelastungen zu verringern. Darüber hinaus wurde eine zentrale Open-Source-Daten- und Kommunikationsplattform zur Visualisierung und Verwaltung der Projektdaten entwickelt. Die Besonderheit besteht darin, die unterschiedlichen Datenformate von Sensornetzwerken und Monitoringstationen, die auf proprietären Plattformen gespeichert werden, auf eine gemeinsame Datenplattform zu ziehen und in ein einheitliches Datenformat zu überführen.
- Onfarmversuche (TP4): Herzstück von DigiMix-PA ist die Anlage eines Feldversuchs in dem unterschiedliche N-Düngestrategien in verschiedenen Stadien der Digitalisierung getestet und auf ihre Wirtschaftlichkeit und Klimaeffizienz evaluiert werden. Ein zweiter, sogenannter N-Steigerungsversuch zielt darauf ab, die wirtschaftlich optimalen Stickstoffmengen teilflächenspezifisch und unter praxisnahen Bedingungen zu ermitteln.
- Ökonomische Bewertung (TP5): Untersuchung des ökonomischen Nutzens teilflächenspezifischer N-Düngung unter besonderer Berücksichtigung der gekoppelten organisch-mineralischen Düngung. Der N-Steigerungsversuch umfasst mehrere Stickstoffstufen und zielt darauf ab, die Ertragsreaktionen in Abhängigkeit von zentralen Bodenparametern wie pH-Wert, Humusgehalt, Textur und der Topographie zu analysieren.
- Bewertung der Klimaeffizienz (TP6): Inbetriebnahme der Klimagasmesskammern sowie von Bodenfeuchte-, Bodentemperatur- und Leitfähigkeitssensoren, um durch Messung der bodenbürtigen Lachgasemissionen als wichtigsten Einflussfaktor die Klimaeffizienz der im Feldversuch getesteten N-Düngestrategien zu quantifizieren.
- Verfahrensoptimierung (TP7): Synthese aller Erkenntnisse zur Verfahrensoptimierung.
- Transfer (TP8): Konzeption, Entwicklung und Erprobung immersiver Virtual Reality (VR)-basierter Transferformate
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Matavel, C.; Meyer-Aurich, A.; Piepho, H. (2024):
Model-averaging as an accurate approach for ex-post economic optimum nitrogen rate estimation.
Precision Agriculture, June, S. 1324–1339.
DOI: 10.1007/s11119-024-10113-4
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Horf, M.; Gebbers, R.; Olfs, H.; Vogel, S. (2024):
Determining Nutrients, Dry Matter, and pH of Liquid Organic Manures Using Visual and Near-Infrared Spectrometry.
Science of the Total Environment, January, S. 168045.
DOI: 10.1016/j.scitotenv.2023.168045
- Beschreibung der Datenerhebung und -verarbeitung
- Dokumentation der Daten
- Datenselektion und -archivierung
- Verfügbarmachung der Projektdaten