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Einsatzmöglichkeiten der Nahinfrarotspektroskopie zur Nährstoffbestimmung in flüssigen Wirtschaftsdüngern

  • Durch die richtige Verwendung flüssiger Wirtschaftsdünger in der Landwirtschaft lassen sich erhebliche Mengen bei Mineraldüngern einsparen, allerdings können durch übermäßigen oder ineffizienten Einsatz negative Auswirkungen für Grundwasser, Gewässer oder Bodenleben entstehen. Durch den Einsatz von Nahinfrarotspektroskopie (NIRS) soll es möglich werden, die Nährstoffwerte unmittelbar vor oder während der Ausbringung zu bestimmen. In dem Projekt „Entwicklung und Validierung eines Qualitätssicherungssystems für mobile NIRS-Systeme zur Erfassung von Nährstoffkonzentrationen in flüssigen Wirt-schaftsdüngern (NIRS-QS)“, gefördert von der Bundesanstalt für Landwirtschaft und Ernährung (BLE), sollen Nährstoffgehalte in flüssigen Wirtschaftsdüngern Vorort erfasst werden, um eine gezieltere Nährstoffausbringung durch Echtzeitanalyse und damit mehr Transparenz der eingesetzten Flüssigdünger zu erreichen. Für diese mobile Nährstoffuntersuchung werden Sensoren eingesetzt, die mittels Nahinfrarot-Spektroskopie die Inhaltsstoffe messen (NIR-Sensoren). Die Hochschule Osnabrück und die Landwirtschaftlichen Lehranstalten Triesdorf haben jeweils mit einem baugleichen mobilen Prüfstand für den Feldeinsatz, auf dem NIR-Sensoren von zwei verschiedenen Herstellern verbaut sind, über 2 Jahre Testreihen auf 50 Betrieben (Milchvieh-, Schweine-, und Mischgüllen sowie NaWaRo-Gärreste) in Nord- und Süddeutschland durchgeführt. Dafür wurde die Gülle durch die mobile Messstation an den zwei Sensoren vorbei gepumpt, um die Inhaltstoffe TrockensubstanzS sowie die Inhaltstoffe, Gesamt-Stickstoff (Nges), Ammonium-Stickstoff (NH4-N), Phosphor (P) und Kalium (K) zu messen. Parallel entnommene Proben wurden im Anschluss von der LUFA Nord-West analysiert. Die Ergebnisse zeigen, dass die Messwerte der Sensoren im Vergleich zu den Labor-werten stark schwanken und die Korrelationen je nach Inhaltstoff unterschiedlich ausfallen. Die Genauigkeit der Messwerte ist abhängig von der Art der Gülle, der Homogenisierung, der Temperatur, dem Wassereintrag und Zusätzen bei Biogas¬gär-resten. Insgesamt kann der TS-Gehalt am besten bestimmt werden (R2 > 0,9). Die Analyse von Nges, NH4-N, P und K Gesamt-Stickstoff, Ammonium-Stickstoff, Phosphor und Kalium lieferte je nach Art der Gülle und Region unterschiedliche Ergebnisse. In Gärresten konnten die Inhaltsstoffe überwiegend nicht gut mit den Sensoren ermittelt werden (z.B. R2 von 0,02 bis 0,26 in Norddeutschland). Schlussendlich soll durch die Erprobung der Sensoren in der Praxis und dem Vergleich mit der Laboranalyse eine valide Beurteilung der Verlässlichkeit verschiedener NIR-Sensoren abgeleitet werden.

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Metadaten
Author:Charlotte Höpker, Hans-Werner OlfsORCiD
Title (German):Einsatzmöglichkeiten der Nahinfrarotspektroskopie zur Nährstoffbestimmung in flüssigen Wirtschaftsdüngern
ISBN:978-3-941273-38-2
Parent Title (German):Kongressband 2023 : Klimaanpassung und Ernährungssicherheit : Herausforderungen für die Landwirtschaft
Publisher:VDLUFA-Verlag
Place of publication:Darmstadt
Document Type:Conference Proceeding
Language:German
Year of Completion:2023
electronic ID:Zur Anzeige in scinos
Release Date:2024/05/28
First Page:93
Last Page:99
Note:
134. VDLUFA-Kongress, 05.09. - 08.09.2023, Weihenstephan-Triesdorf (Deutschland)
Faculties:Fakultät AuL
DDC classes:600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / 630 Landwirtschaft, Veterinärmedizin
Review Status:Veröffentlichte Fassung/Verlagsversion