In der Präzisionslandwirtschaft stellt das Fehlen bezahlbarer Methoden zur Kartierung relevanter Bodeneigenschaften ein grundlegendes Problem dar. Es schränkt die Entwicklung und Anwendung von Prozessmodellen und Algorithmen für die Entscheidungsfindung im landwirtschaftlichen Management stark ein. Das Projekt »I4S– Integriertes System zum ortsspezifischen Management der Bodenfruchtbarkeit« kombiniert neue Sensortechnologien mit dynamischen Boden-Pflanze-Modellen. Die Verwendung von Sensoren mit unterschiedlichen Messprinzipien verbessert in Verbindung mit der Prozessmodellierung die Schätzung von Bodenfruchtbarkeitsparametern wie Nährstoff- und Wasserverfügbarkeit, Humus und Bodentextur.
Die Koordination des Projekt lag beim ATB. Das Projekt lief von 10/2015 bis 02/2025.
Auf der I4S-Projektseite befinden sich weitere Informationen zu Publikationen und Events.
I4S ist als Teil von BonaRes im Serviceportal unter Projektverbünden geführt.
Die Variabilität von Bodeneigenschaften in ihrer kleinräumigen Verteilung erfordert eine angepasste, flächenspezifische landwirtschaftliche Bewirtschaftung, um Ressourcenverschwendung, negative Umwelteinflüsse und den Rückgang der Bodenfruchtbarkeit zu vermeiden. Mit sensorischen Messverfahren sind wir in der Lage, hoch aufgelöste Bodeninformationen im Feldmaßstab zu erzeugen und ihre Variabilität innerhalb des Feldes darzustellen. Durch die Verbindung von Sensorinformationen mit dynamischen Prozessmodellen wird es möglich, räumliche Informationen abzuleiten, die für eine standortspezifische Bewirtschaftung relevant sind (zum Beispiel Ertrag, Biomasseproduktion, Nährstoffmangel und -auswaschung). So können räumlich hoch aufgelöste Sensorinformationen Bodenzustandsgrößen in den Modellen definieren und diese gegebenenfalls aktualisieren. Auf diese Weise kann zum Beispiel die Wasser- und Nährstoffverfügbarkeit des Bodens während des Pflanzenwachstums für ein heterogenes Feld dargestellt werden.
Die Aufgabe des ZALF besteht darin, Referenzbodenproben und die Information von der verschiedenen Sensorinformationen unter Verwendung geeigneter statistischer Ansätze zu vergleichen. Im Arbeitspaket »Modelle« testet das ZALF die Modelle HERMES und MONICA hinsichtlich ihrer Reaktion auf die Variabilität von Standorteigenschaften im Feldmaßstab. Das resultierende Sensor-Modell-System soll abschließend die Entscheidungsfindung in der Präzisionslandwirtschaft unterstützen.