Forschen für eine nachhaltige Primärproduktion
Das Forschungspogramm widmet sich der standortangepassten, nachhaltigen Intensivierung im Bereich der primären landwirtschaftlichen Erzeugung bis hin zur Produktgewinnung.
Unsere Forschung reicht von umfangreicher Online-Datenerfassung über die Modellierung bis hin zur Prozessregelung. Technologische und verfahrenstechnische Forschungsaufgaben umfassen u. a. sensorgestützte Technologien für Precision Farming und Precision Horticulture, die Modellierung von Emissionen und des Mikroklimas natürlich belüfteter Stallsysteme sowie Haltungsumwelt-Tierwohl-Interaktion. Die Systembewertung analysiert Wirkzusammenhänge und Effekte in Bezug auf Umwelt und Ökonomie mit den Schwerpunkten Stickstoff, Treibhausgase und Wasser.
Ein Schwerpunkt unserer Forschung liegt in der Entwicklung und Anwendung von Sensoren für die Zustandserfassung bei Böden, Pflanzen und Tieren. Informationen über Nährstoffversorgung, Pflanzenwachstum, Krankheitsdruck, klimatische Bedingungen, Wasserbedarf, Atemfrequenz, Hitzestress, Fruchtreife oder andere Systemparameter können so erfasst werden. In-situ gewonnene Informationen fließen ein in die Entwicklung komplexer physiologischer und physikalischer Modelle, die Online-Analytik ist ein wesentliches Element einer individuellen und flexiblen Prozesssteuerung.
Präzisionspflanzenbau
Für die Bioökonomie ist der Pflanzenbau von zentraler Bedeutung: pflanzliche Biomasse ist nicht nur Nahrungs- und Futtermittel, sondern auch Grundlage für biobasierte Stoffe und Energie.
Die globalen Nachhaltigkeitsziele formulieren die aktuellen Herausforderungen für den Präzisionspflanzenbau: Es geht darum, die Produktivität zu erhöhen und dabei die natürlichen Ressourcen nachhaltig zu nutzen, Biodiversität, Ökosysteme, Bodenfruchtbarkeit und natürliche Habitate zu erhalten, den Einfluss von invasiven Arten zu reduzieren sowie ein umweltgerechtes Management von Chemikalien zu gewährleisten.
Wir arbeiten daher an Lösungen für ein sensorgestütztes lokales Ressourcenmanagement im Präzisionsackerbau und im Präzisionsgartenbau. Ziel unserer Forschung ist es, die Effizienz in der Pflanzenproduktion zu erhöhen, insbesondere durch adaptive Prozesssteuerung und Entwicklung technischer Lösungen für eine individualisierte Pflanzenproduktion, und so den Ressourcenverbrauch, Mitteleinsatz und die Emissionen zu reduzieren.
Innovative Sensortechnologien eröffnen dabei neue Möglichkeiten im Bereich der Erfassung (Informations- und Kommunikationstechnik, Telemetrie und Robotik), Verarbeitung (Big Data) und Analyse von Daten (Genomik, Phänomik und Bioinformatik). Sie sind grundlegende Tools im digitalen Transformationsprozess der Landwirtschaft. Die gewonnenen Informationen fließen in die Entwicklung komplexer physiologischer und physikalischer Modelle ein, die eine präzise Steuerung der Produktionsprozesse im Sinne einer nachhaltigen Intensivierung ermöglichen.
Tierhaltung
Konzepte der Nutztierhaltung sollen die drei Säulen der Nachhaltigkeit Umwelt, Soziales und Ökonomie integrieren. Dies findet teilweise im Spannungsfeld von Interessenkonflikten statt. Während in der Gesellschaft der Wunsch nach mehr Tierwohl und mehr Umweltschutz wächst, müssen gleichzeitig die ökonomischen Überlebensnotwendigkeiten der Landwirte berücksichtigt werden, damit innovative Verfahren Eingang in die Praxis finden können.
Wir richten deshalb unsere anwendungsorientierte Grundlagenforschung in der Tierhaltung auf die Verbesserung von Tierwohl, Haltungsumwelt, Tier- und Umweltschutz sowie Wettbewerbsfähigkeit aus. Unsere Ziele sind: objektive Tierwohlstandards, Konzepte zur Lösung von Umweltkonflikten, transparente Tierhaltung, Akzeptanz beim Verbraucher und regionale Wertschöpfung.
Zu allen Mitarbeiter*innen des Programms Präzisionslandwirtschaft in Pflanzenbau und Tierhaltung
Aktuelles
Veranstaltungen
Forschungsprojekte
-
Eine der wichtigsten Herausforderungen, vor denen die moderne Welt steht, ist die Versorgung der Bevölkerung mit sicheren Lebensmitteln in ausreichender Menge. Es sind jedoch nur geringe Fortschritte erzielt worden im Hi…
Beginn:
Ende:
01.01.2021
31.12.2023
Förderung:
Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL)
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Verfahren und Gerätetechnik zur Nutzung erneuerbarer Energiequellen auf landwirtschaftlichen Betrieben anzupassen und im großem Maßstab auf Betriebsebene zu demonstrieren, erfordert unterstützende Maßnahmen in Bezug auf …
Beginn:
Ende:
01.10.2020
30.09.2024
Förderung:
Europäische Union (EU)
-
Große Teile landwirtschaftlicher Nutzflächen in West- und Nordafrika sind stark degradiert und leiden unter Wasserknappheit, geringer Bodenfruchtbarkeit sowie Krankheiten und Schädlingen in den Pflanzenbeständen. Zu den …
Beginn:
Ende:
01.09.2020
31.08.2025
Förderung:
Europäische Union (EU)
-
Ein gezielter Pflanzenschutzmitteleinsatz nach Bedarf entsprechend des Schaderregerauftretens setzt ein sensorgestütztes Monitoring der Kulturpflanzenfelder voraus. Im Projekt sollen sensorgestützte Verfahren entwickelt …
Beginn:
Ende:
01.05.2020
30.04.2022
Förderung:
Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF)
-
SMART4ALL baut Kapazitäten unter den europäischen Stakeholdern auf durch die Entwicklung von selbständigen, grenzüberschreitenden Experimenten die Wissens- und Technologietransfer zwischen Wissenschaft und Industrie erm…
Beginn:
Ende:
01.01.2020
31.12.2023
Förderung:
Europäische Union (EU)
Alle Projekte aus dem Forschungsprogramm Präzisionslandwirtschaft in Pflanzenbau und Tierhaltung
Publikationen aus dem Programm
- Maffia, J.; Dinuccio, E.; Amon, B.; Balsari, P. (2020): PM emissions from open field crop management: emissions factors, estimation/assessment methods and mitigation measures - A review. Atmospheric Environment. (Apr): p. 117381. Online: https://doi.org/10.1016/j.atmosenv.2020.117381 1.0
- Techen, A.; Helming, K.; Brüggemann, N.; Veldkamp, E.; Reinhold-Hurek, B.; Lorenz, M.; Bartke, S.; Heinrich, U.; Amelung, W.; Augustin, K.; Boy, J.; Corre, M.; Duttmann, R.; Gebbers, R.; Gentsch, N.; Grosch, R.; Guggenberger, G.; Kern, J.; Kiese, R.; Kuhwald, M.; Leinweber, P.; Schloter, M.; Wiesmeier, M.; Winkelmann, T.; Vogel, H. (2020): Soil research challenges in response to emerging agricultural soil management practices. Advances in Agronomy. (161): p. 179-240. Online: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0065211320300146?via%3Dihub 1.0
- Sanz-Cobena, A.; Alessandrini, R.; Bodirsky, B.; Springmann, M.; Aguilera, E.; Amon, B.; Bartolini, F.; Geupel, M.; Grizzetti, B.; Kugelberg, S.; Latka, C.; Liang, X.; Milford, A.; Musinguzi, P.; Ng, E.; Suter, H.; Leip, A. (2020): Research meetings must be more sustainable. nature food. (4): p. 187-189. Online: https://doi.org/10.1038/s43016-020-0065-2 1.0
- Pinto, S.; Hoffmann, G.; Ammon, C.; Amon, T. (2020): Critical THI thresholds based on the physiological parameters of lactating dairy cows. Journal of Thermal Biology. (Februar 2020): p. 102523-102523. Online: https://doi.org/10.1016/j.jtherbio.2020.102523 1.0
- Kupper, T.; Häni, C.; Neftel, A.; Kincaid, C.; Bühler, M.; Amon, B.; VanderZaag, A. (2020): Ammonia and greenhouse gas emissions from slurry storage - a review. Agriculture, Ecosystems & Environment. (15 September 2020): p. 106963. Online: https://doi.org/10.1016/j.agee.2020.106963 1.0
- Shabir, F.; Sultan, M.; Miyazaki, T.; Saha, B.; Askalany, A.; Ali, I.; Zhou, Y.; Ahmad, R.; Shamshiri, R. (2020): Recent updates on the adsorption capacities of adsorbent-adsorbate pairs for heat transformation applications. Renewable & Sustainable Energy Reviews. (March): p. 109630. Online: https://doi.org/10.1016/j.rser.2019.109630 1.0
- Kaiser, K.; Schneider, T.; Küster, M.; Dietze, E.; Fülling, A.; Heinrich, S.; Kappler, C.; Nelle, O.; Schult, M.; Theuerkauf, M.; Vogel, S.; de Boer, A.; Börner, A.; Preusser, F.; Schwabe, M.; Ulrich, J.; Wirner, M.; Bens, O. (2020): Palaeosols and their cover sediments of a glacial landscape in northern central Europe: spatial distribution, pedostratigraphy and evidence on landscape evolution. Catena. (Oct): p. 104647. Online: https://doi.org/10.1016/j.catena.2020.104647 1.0
- Zehetmeier, M.; Laepple, D.; Hoffmann, H.; Zerhusen, B.; Strobl, M.; Meyer-Aurich, A.; Kapfer, M. (2020): Is there a joint lever? Identifying and ranking factors that determine GHG emissions and profitability on dairy farms in Bavaria, Germany. Agricultural Systems. (Sept): p. 102897. Online: https://doi.org/10.1016/j.agsy.2020.102897 1.0
- Dworak, V.; Mahns, B.; Gebbers, R.; Weltzien, C. (2020): Hyperspectral Imaging Tera Hertz System for Soil Analysis: Initial Results. Sensors. (19): p. 5660. Online: https://doi.org/10.3390/s20195660 1.0
- Erler, A.; Riebe, D.; Beitz, T.; Löhmannsröben, H.; Gebbers, R. (2020): Soil Nutrient Detection for Precision Agriculture Using Handheld Laser-Induced Breakdown Spectroscopy (LIBS) and Multivariate Regression Methods (PLSR, Lasso and GPR). Sensors. (418): p. 1-17. Online: https://doi.org/10.3390/s20020418 1.0
Alle Publikationen aus dem Forschungsprogramm Präzisionslandwirtschaft in Pflanzenbau und Tierhaltung