BonaRes (Modul A, Phase 3): I4S - Integriertes System zum ortsspezifischen Management der Bodenfruchtbarkeit; Teilprojekt H: Mobile Elementanalytik mittels Laser-induzierter Plasmaspektroskopie (LIBS)

Abstract

Der Erhalt der Bodenfruchtbarkeit stellt eines der zentralen Themen in der Landwirtschaft dar. Konventionelle flächeneinheitliche Bewirtschaftungsmethoden berücksichtigen allerdings nicht die Heterogenität des Bodens bzw. der Bodeneigenschaften und nutzen dadurch die zur Verfügung stehenden Agrarflächen nicht optimal. Das Konzept der Präzisionslandwirtschaft adressiert diese Probleme durch eine ortsaufgelöste Bewirtschaftung. Die hierfür notwendigen Technologien zur Bewirtschaftung wie Sensor-gestützte Düngung (z.B. Greenseeker, BayWa) existieren bereits, werden jedoch noch begrenzt angewendet da eine ortsaufgelöste Beschreibung der Bodeneigenschaften nur selten zur Verfügung steht. Die Bereitstellung dieser Informationen ist das Ziel des Projektes Intelligence for Soil (I4S). Hierfür sollte im Laufe des Projektes eine Sensorplattform entwickelt werden, welche durch die Kombination verschiedener analytischer Techniken im mobilen Einsatz eine Agrarfläche mit hoher räumlicher Auflösung scannt, die Bodeneigenschaften bestimmt und Bodenkarten erstellt sowie den Landwirten Düngeempfehlungen gibt. Der Vorteil der I4S Plattform gegenüber konventionellen Laboranalysen besteht in der schnellen und präzisen Analyse und Beurteilung der Flächen, was eine zeit- und kostensparende Anpassung der Bewirtschaftung an die aktuellen Bedingungen ermöglicht. Die AG Physikalische Chemie der Uni Potsdam entwickelt für die I4S Plattform einen Sensor auf der Basis der Laser-induzierten Breakdown Spektroskopie (LIBS). Diese liefert Informationen zur Elementzusammensetzung des Bodens, welche u.a. zur Bestimmung der Makro- und Mikronährstoffe herangezogen werden.