Weiterentwicklung und Praxiserprobung digitaler Humus- und Nährstoff-Managementsysteme in Zukunftsbetrieben zum Klimaschutz - digiMan

Projektpartner: 
Hochschule Weihenstephan-Triesdorf (HSWT), Leibniz-Institut für Agrartechnik und Bioökonomie e.V. (ATB), Bundesverband der Maschinenringe e.V

Leitung: Prof. Dr. Kurt-Jürgen Hülsbergen

Bearbeitung: 
TUM: Dr. Martin Mittermayer, M.Sc. Ludwig Hagn, M.Sc. Josef Stangl, M.Sc. Dennis Gref

Laufzeit: 01.07.2024 – 30.06.2027

Förderung: Bundesanstalt für Landwirtschaft und Ernährung

Kurzbeschreibung
Ziel des Projektes ist die Weiterentwicklung und Praxiserprobung digitaler Humus- und Nährstoffmanagementsysteme in vier Zukunftsbetrieben, die mit zwanzig Landwirtschaftsbetrieben in vier Boden-Klimaräumen zusammenarbeiten. Sie bilden ein Netzwerk, in dem digitale Systeme erforscht und weiterentwickelt, validiert und unter Praxisbedingungen getestet werden. Die Betriebe sind zugleich Demonstrationsbetriebe, in denen neue digitale Systeme der landwirtschaftlichen Praxis vor-gestellt werden, um einen schnellen Wissenstransfer zu unterstützen.

In den Zukunftsbetrieben werden sechs Module erprobt – Modul 1: Satellitengestützte Modellierung von Ertragspotenzialen als Grundlage des teilflächenspezifischen Humus- und Nährstoffmanagements, Modul 2: Satellitengestützte teilflächenspezifische Stickstoffbilanzierung und -düngung, Modul 3: Analyse der räumlichen Variabilität von Bodeneigenschaften mit Sensorsystemen, Modul 4: Digital basiertes Humusmanagement und Bodenkohlenstoffspeicherung, Modul 5: Integration digitaler Methoden des teilflächenspezifischen Humus- und Nährstoffmanagements in webbasierte Nährstoff-Managementsysteme, Modul 6: Sozioökonomische Analysen zur Akzeptanz digitaler Technologien.

Die Weiterentwicklung der digitalen Systeme ist auf die weitere wissenschaftliche Fundierung der Systeme, die Adaption an differenzierte Boden- und Klimabedingungen, die Anpassung an die Bewirtschaftungsbedingungen des ökologischen Landbaus sowie eine hohe Praxistauglichkeit ausge-richtet.

Eine Innovation des Projektes besteht in der Verknüpfung räumlich hochauflösender Bodendaten, Management- und Prozessdaten, Sensor- und Satellitendaten in einem Managementsystem. Ein Forschungsschwerpunkt ist die Validierung der digitalen Technologien anhand von Ground Truth-Daten durch den Vergleich modellierter und gemessener Erträge sowie den Vergleich modellierter und gemessener Treibhausgasflüsse. Die Abdeckung unterschiedlicher Regionen in Bayern und Brandenburg, die sich in den bodenklimatischen Bedingungen und den landwirtschaftlichen Struk-turen stark unterscheiden, dient der Generalisierbarkeit der Projektergebnisse und erhöht damit de-ren praktischen und wissenschaftlichen Wert.

Das Forschungsvorhaben soll dazu beitragen, die Stickstoffeffizienz im Pflanzenbau zu erhöhen, Nitratverluste und Lachgasemissionen wirksam zu reduzieren, Bodenkohlenstoffvorräte durch Hu-musaufbau zu erhöhen sowie die Ertragsfähigkeit der Böden langfristig zu erhalten. 

Im Projekt geht es um die Lösung noch vorhandener technischer Probleme der digitalen Nährstoffmanagementsysteme, die Sicherung eines effizienten Datenaustauschs sowie die Verbesserung der Aussagegenauigkeit, der Robustheit und Praxistauglichkeit der Systeme. Durch die aktive Beteili-gung von Landwirten, Beratern und des Maschinenrings sollen die Anwendbarkeit und Akzeptanz der digitalen Systeme deutlich verbessert und damit Voraussetzungen für den verstärkten Praxiseinsatz geschaffen werden.