TUM-Forschende kooperieren mit regionalen Getreidebauern
TUMCS | PM | 10.08.2023
Forschende des Campus Straubing der Technischen Universität München (TUM) arbeiten an einer neuen und simplen Ermittlung des Ernährungszustands von Getreide – helfen sollen dabei einfach zu handhabende Biosensor-Teststreifen, ähnlich wie beim Testen des Blutzuckers bei Diabetikern. Hierfür werden mehrere Pflanzenstängel an mindestens drei verschiedenen Standorten vom Feld gesammelt und zerquetscht. Das automatische Einspielen digitaler Analysedaten in die landwirtschaftliche Bordtechnik soll sowohl Zeit sparen als auch das Überdüngen vermeiden. Für das Projekt suchen die Forschenden nun nach regionalen Getreidebauern, die diese Technologie kostenlos testen wollen.
Ein Tropfen des Pflanzensafts auf einem Testreifen reicht, um mit dem handtellergroßen Diagnosegerät den Nitratgehalt zu messen. Das Ergebnis ist in ein paar Minuten verfügbar. Es wird genutzt, um bereits per Satellit verfügbare Fernerkundungsdaten aus dem EU-Copernicus-Programm, dem europäischen Landüberwachungsdienst, zu kalibrieren.
Die TUM-Wissenschaftler untersuchen mithilfe eines Diagnosegeräts, wann und wie viel Düngemittel Landwirte aufs Feld ausbringen sollen. (Foto: Otto Zellmer/TUM)
Neben Licht und Wasser brauchen Pflanzen zum Wachsen auch Nährstoffe, die zugeführt werden müssen. Zielgenaue Düngung in landwirtschaftlichen Kulturen ist ein Erfolgsgarant für Ertrag und eine umweltschonende Bewirtschaftung. Die Wissenschaft untersucht seit langem schon Methoden und Techniken, um die Ernährung von Pflanzen ressourcenschonend zu gewährleisten. Ziel ist es, für jede Wachstumsphase die exakt benötigte Düngergabe zu ermitteln und Technologien zu nutzen, die es erlauben, Pflanzennährstoffe möglichst präzise und genau auf dem Acker zu platzieren.
Düngepraxis bisher zu ungenau
Laut Umweltbundesamt werden 50 Prozent des in der Landwirtschaft ausgebrachten Stickstoffdüngers nicht von den Pflanzen aufgenommen. Überschüssige Düngemengen verbleiben in den natürlichen Kreisläufen in der Natur und belasten Boden und Wasser. Die Düngeberechnungen der Kulturpflanzen erfolgen rein rechnerisch mit standardisierten Parametern oder nach Erfahrungswerten. Die Ermittlungen des Ernährungszustands der Pflanzen per Laboranalyse ist zwar möglich, kostet aktuell jedoch viel Geld und Zeit. Für die Anwendung auf dem Acker ist das bisher wenig praktikabel.
Die Kombination von genauen lokalen Messungen durch das neue Diagnosegerät per Teststreifen und großflächig verfügbaren satelliten- und luftbildgestützten Erdbeobachtungen ermöglicht nun die exakte Berechnung des benötigten Stickstoffdüngers auf dem untersuchten Acker. Dies spart laut der TUM-Forschenden bis zu 20 Prozent des benötigen Düngers im Getreideanbau.