Natürliche und anthropogene Einflüsse auf die Kohlenstoffvorräte in Böden

 

1.2 Precision Farming

Unter Precision Farming bzw. Precision Agriculture versteht man die Verwendung von satellitengestützten Informationssystemen und GPS unter möglicher Verwendung von elektronischen Kommunikationsstandards, Position und Zeit in der Landwirtschaft. Der Schwerpunkt von Precision Farming besteht heute vor allem in der standortspezifisch optimierten Einbringung von Düngemitteln oder Saatgut. Anwenderorientiert betrachtet liegen die Ziele von Precision Farming hier vor allem in der Reduktion von Düngemitteln bei gleichen Erträgen und/oder höhere Erträge bei gleichhohem Düngemitteleinsatz. Pflanzenschutz, Bodenschutz oder klimarelevante Aspekte werden bei der Anwendung zunächst noch als zweitrangig betrachtet. Technisch werden die Daten für die satellitengestützen Informationssysteme sowohl über direkte Messungen mit Positionszuweisung über verschiedene Methoden direkt im Feld, als auch über fernerkundliche Messverfahren (beispielsweise über den Chlorophyllreflexionsgrad) gewonnen.


(Quelle: Auernhammer 2001)

Aber auch (historische) Daten über die Ertragsverteilung und die Nährstoffverfügbarkeit im Boden können von großer Bedeutung sein. Diese Daten werden anschließend ausgewertet und zur Dokumentation, Kontrolle, Steuerung, bis hin zur Navigation in eine Mapping-Software übertragen (Mapping-Approach). Daneben besteht aber - beispielsweise bei der Stickstoffausbringung - auch die Möglichkeit die aktuellen Stoffgehalte direkt im Feld zu messen und daran angepasst zeitgleich direkt auszubringen (Realtime-Approach).


(Quelle: Auernhammer 2001)

Durch Precision Farming können umfassende Aussagen zu klimarelevanten Nachhaltigkeitsindikatoren, wie beispielsweise der Humusbilanz, der Energiebilanz und der Nährstoffbilanz (beispielsweise Stickstoff, Phosphor und Kalium) getroffen werden. Allerdings ist die Emission von Treibhausgasen bisher noch nicht Gegenstand der Produktionssystemanalyse durch Precision Farming.

Dennoch lassen sich durch eine optimierte Bewirtschaftung ein Treibhausgas-Minderungspotential und ein Einfluss auf die Kohlenstoffbilanz nachweisen. So lassen sich die Lachgasemissionen bestimmter landwirtschaftlich genutzter Fläche bei einer durch Precision Farming räumlich auf den Bedarf angepassten Stickstoffdüngung signifikant um ca. 10 % reduzieren. Darüber hinaus existieren auch Potentiale Precision Farming anzuwenden, um die Kohlenstoffbilanz einer landwirtschaftlich genutzten Fläche nachhaltiger zu gestalten: Durch eine durch Precision Farming kleinräumig an den Humusgehalt und das Substrat des Bodens angepasste Bodenbearbeitung lässt sich der Humusgehalt des Bodens erhöhen. Sandigere Bereiche (leichte Böden) eines Feldes müssen auf diese Weise tiefer bearbeitet werden als eher lehmige oder tonige Bereiche (schwere Böden). Dies stellt zudem einen Erosionsschutz dar. Durch die optimierte und genauere Befahrung mit GPS-gestützten automatischen Fahrzeugsteuerungssystemen lässt sich zudem die Bodenverdichtung  reduzieren. Dies wirkt sich senkend auf die Emissionen klimarelevanter Spurengase wie Lachgas (N2O) und Methan (CH4) aus, wodurch weniger verdichtete Bereiche eine Stoffsenke darstellen können. Durch die flächenhafte Quantifizierung des Humusgehaltes lassen sich somit standortspezifische pflanzenbauliche Maßnahmen für eine humusorientierte Bodenbearbeitung differenzieren. Durch standortspezifische Bodenbearbeitung, Aussaat und Düngung können zudem unmittelbar Kraftstoff, Saatgut, Düngemittel und Pflanzenschutzmittel eingespart und die damit verbundenen Aufwendungen und Kohlenstoffemissionen reduziert werden.

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Literatur:

Auernhammer, H. (2001): Precision farming - the environmental challenge, Computers and Electronics in Agriculture 30, S. 31–43, Zeitschrift Elsevier Science. (http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0168169900001538) [eingesehen am 02.01.2012]

Ruser, R.; Kampk, T.; Choudry, K.; Hera, U.; Rötzer, T. (2008): N2O-Freisetzung aus landwirtschaftlich genutzten Böden in Zusammenhang mit der N-Düngung und Landbewirtschaftung sowie Vermeidungsoptionen. In: UBA - Workshop "Böden im Klimawandel - Was tun?!", Umweltbundesamt (Hrsg). (http://www.umweltdaten.de/publikationen/fpdf-l/3495.pdf) [eingesehen am 02.01.2012]

Werner, A.; Bachinger, J. (2009): Humuswirtschaft mit Precision Farming. In: Rundgespräche der Kommission für Ökologie, Bd. 35 »Humus in Böden«, S. 105-115, Verlag Dr. Friedrich Pfeil, München. (http://z2.zalf.de/oa/3e9f39e0-4f60-42a6-b78f-c4c1caa139e4.pdf) [eingesehen am 02.01.2012]

Werner, A.; Dreger, F.; Schwarz, J. (2008): Informationsgeleitete Pflanzenproduktion mit Precision Farming als zentrale inhaltliche und technische Voraussetzung für eine nachhaltige Entwicklung der landwirtschaftlichen Landnutzung – pre agro II, Abschlussbericht ZALF.