In diesem Artikel stellen wir die folgende Studie vor: Sachgerechte Validierung des Stenon FarmLab Sensorsystems unter Berücksichtigung von Messvolumen und Bodenheterogenität.
Im April 2021 gab es Grund zum Feiern: unseren dritten Firmengeburtstag. Zeit für eine kleine Rückblende: Vor nun genau 36 Monaten haben wir mit der Präzisierung der Düngung durch bessere zeitliche und räumliche Anpassung an den Nährstoffbedarf der Pflanzen unter Berücksichtigung von Anforderungen des Umweltschutzes und der Ökonomie begonnen.
In der Freilandbewirtschaftung ist eine Präzisierung der Düngung nur möglich, wenn kostengünstig detaillierte Informationen zum Nährstoffbedarf der Pflanze und dem Nährstoffangebot des Bodens vorliegen. Mit dem anerkannten, konventionellen Bodenuntersuchungsverfahren, basierend auf Bodenproben und Laboranalysen, ist aufgrund des Zeitbedarfs und der Kosten eine weitere Intensivierung nicht realisierbar.
Ein Lösungsansatz besteht in der Nutzung von Sensoren zur in-situ Messung. Während für die Messung von Temperatur und Wassergehalt seit Jahrzehnten stationäre Sensoren verfügbar sind, ist die Entwicklung und Markteinführung von Bodensensoren zur Erfassung chemischer Parameter relativ neu.
Wesentlich für die Anerkennung von neuen Untersuchungsverfahren durch die Praxis und staatliche Stellen ist deren Kompatibilität mit den etablierten Standards der Bodenbewertung und den Düngungsempfehlungen.
Die sensorbasierte in-situ Messung unterscheidet sich in Vielem von dem konventionellen Bodenuntersuchungsverfahren. Meist werden anderen Messprinzipien benutzt, Probenkonditionierung sowie Extraktion entfallen und der erfasste Bodenbereich unterscheidet sich nach Volumen und Geometrie. Daher ist eine Kalibrierung der neuen Verfahren auf die Standardmethoden notwendig. Ein dabei seltener beachteter Aspekt ist der erfasste Bodenbereich im Zusammenspiel mit der kleinräumigen Bodenvariabilität.
Der bei der Beprobung erfasste Bereich wird in der Geostatistik als Stützung (Englisch „support“) bezeichnet. Hierunter wird das Volumen, die Geometrie und Orientierung des erfassten Bereichs verstanden (Gotway Crawford und Young, 2005). Die Bedeutung der Stützung bei der Bodenuntersuchung erörtern u.a. Starks (1986) und Oliver et al. (1997). Im Zusammenhang mit der Kalibrierung von Bodensensorsystemen wird die Bedeutung der Stützung in der Literatur gelegentlich erwähnt (Schirrmann et al., 2011).
Unseres Wissens liegt in der zugänglichen Literatur jedoch keine systematische Untersuchung zum Einfluss der Stützung auf die Kalibrierung von Bodensensoren vor. Das Ziel in der nachfolgenden Präsentation, ist daher den Einfluss der Stützung bei Kalibrierung am Beispiel des Sensorsystems „Stenon FarmLab“ zu verdeutlichen.
Diese Präsentation wurde von der Stenon GmbH erstmalig auf dem VDLUFA-Kongress 2021 vorgestellt.
Hier finden Sie die komplette Präsentation.