AgroKlima Bayern - Technik für Regelfahrspurverfahren (Controlled Traffic Farming – CTF)
Nach ersten Untersuchungen in den 1980er Jahren wird seit Beginn des neuen Jahrtausends auf Grund neuer technischer Möglichkeiten (hochgenaue automatische Lenksysteme und Mähdrescher bzw. Landmaschinen mit großen Arbeitsbreiten) und großer Erfolge in Australien das Regelspursystem (Controlled Traffic Farming - CTF) weltweit neu diskutiert und erforscht. Mit einem hohen Anteil nicht mehr befahrener Produktionsfläche lässt es eine weiter erhöhte Wassereffizienz und damit auch erhöhte Erträge erwarten.
Wie passen diese Systeme im deutlich kleinstrukturierteren Bayern und welche Vorteile sind hier zu erwarten?
Zielsetzung
Zoombild vorhanden
Rapssaat Regelspurverfahren
(4,5m CTF System)
Im Rahmen dieser eigenen, von 2009-2014 dauernden Untersuchungen sollten vorranging folgende Fragen beantwortet werden:
- In welchem Maß sind nicht befahrene Böden im Regelspursystem (CTF) in der Lage, mehr Wasser aufzunehmen und zu speichern und so eine höhere Ertragssicherheit zu gewährleisten?
- Wieweit können internationale Erfahrungen mit Regelspursystemen auf bayerische Verhältnisse übertragen werden und wo sind Anpassungen welcher Art notwendig?
Methode
Zur Etablierung eines Controlled Traffic Systems (CTF) mit konsequenter Trennung von Fahrwegen und Pflanzenwuchsbereich wurde das System an die spezifischen Bedingungen in Bayern (Arbeitsbreite der Bodenbearbeitungsgeräte, der Sägeräte, der Erntemaschinen und Spurweiten und Reifenbreiten der Traktoren und Erntemaschinen) angepasst (siehe Tabelle).
Die Versuche wurden in die betriebsübliche Fruchtfolge integriert und die Erträge im befahrenen und unbefahrenen Bereich separat erfasst.
Auf allen Standorten wurden Bodenfeuchtemess- und Datenaufzeichnungssysteme zur kontinuierlichen Erfassung der Dynamik des Bodenwasserhaushaltes installiert.
| Betrieb 1 | Betrieb 2 | Betrieb 3 | |
|---|---|---|---|
| Systembreite | 5,4m | 6,0m | 4,5m |
| Traktoren | Challenger 755 JD 6930 Spurweite 1,8m | Challenger 765 MBtrac 1000 Spurweite 2,0m | JD 7810 MBtrac 900 Spurweite 1,8m |
| Bodenbearbeitung | Kurzscheibenegge, Grubber 6,0m | Grubberkombination 6,0m | Grubberkombination 4,5m |
| Aussaat | Mulchsägerät 5,4m | Mulchsägerät 6,0m | Kreiseleggendrillkombi 4,5m |
| Pflanzenschutz | gezogen 28m | aufgebaut 30m | aufgebaut 22,5m |
| Ernte | 5,6 -> 5,4m 800/65 R32 | 7,5 -> 6,0m Zwillingsräder, Bandlaufwerk | 6,6 -> 4,5m 800/65 R32 |
| CTF "Muster" | "twin-track" | "twin-track" | "twin-track" |
| Automatische Lenkung | RTK, lokale Feststation | RTK, lokaler Repeater | RTK, GSM Netz |
| Fruchtfolge | Zuckerrüben- Winterweizen- Winterrroggen | Winterraps- Winterweizen- Winterweizen | Winterraps- Körnermais- Winterweizen |
Ergebnisse
Getreide
Bei Getreide gibt es hinsichtlich der Erträge keine einheitliche Tendenz zwischen den befahrenen und unbefahrenen Bereichen. Die unbefahrenen Bereiche weisen im Mittel der Jahre nur 3% Mehrertrag gegenüber den befahrenen Bereichen auf.
| Situation | Ertrag befahren [dt/ha] | Ertrag unbefahren [dt/ha] |
|---|---|---|
| Winterroggen - Betrieb 1, 2010 | 49 | 72 |
| Winterweizen - Betrieb 2, 2010 | 83 | 75 |
| Winterweizen - Betrieb 1, 2011 | 83 | 81 |
| Winterweizen - Betrieb 3, 2011 | 61 | 64 |
| Winterweizen - Betrieb 1, 2012 | 83 | 82 |
| Winterweizen - Betrieb 2, 2012 | 97 | 102 |
| Winterweizen - Betrieb 3, 2012 | 69 | 67 |
| Winterweizen - Betrieb 1, 2013 | 64 | 62 |
| Winterweizen - Betrieb 2, 2013 | 82 | 82 |
| Winterweizen - Betrieb 3, 2013 | 83 | 85 |
| Winterweizen - Betrieb 1, 2014 | 80 | 73 |
| Winterweizen - Betrieb 3, 2014 | 76 | 85 |
| Mittelwert | 76 dt | 78 dt |
Mais
Demgegenüber mindert die Befahrung im Bereich der Maisreihen in jedem Jahr den Körnermaisertrag deutlich. Da bei Controlled Traffic Farming im Körnermaisanbau bei den üblichen Spurweiten zwei Maisreihen je Arbeitsbreite (je 6 oder 8 Reihen) im Spurbereich liegen, wirkt sich die Ertragsreduktion in den Spuren deutlich auf den Gesamtertrag aus. Dies liegt auch daran, dass bei der Versuchsanstellung vor der Maissaat Gülle im CTF System ausgebracht wurde und der im Frühjahr in der Unterkrume oft feuchte Boden beanspucht wurde.
| Erntejahr | Ertrag befahren [dt/ha] | Ertrag unbefahren [dt/ha] |
|---|---|---|
| 2010 | 93 | 109 |
| 2011 | 84 | 113 |
| 2012 | 104 | 117 |
| 2013 | 63 | 71 |
| 2014 | 98 | 114 |
| Mittelwert | 88 | 105 |
Technische Umsetzung
Technisch waren angepasste Regelspursysteme durch Abstimmen der Arbeitsbreiten, Ausrüstung aller Schlepper und Selbstfahrer mit RTK-GPS umsetzbar. Der Flächenanteil der Fahrspuren betrug jedoch 30-40 %.
Zusammenfassung/Ausblick
Zoombild vorhanden
Dastellung CTF Fahrmuster
(Betrieb 3 / 4,5m Systembreite)
Die Vorteile einer intakten Bodenstruktur zeigten sich auf den unbefahrenen Flächenanteilen mit höheren Maiserträgen und einem Potenzial an besserem Wasseraufnahmevermögen und höherem Erosionsschutz.
Das Wasserangebot im Boden unterschied sich auf den Projektbetrieben trotz höherem Anteil an schnell dränenden Grobporen und höherer Infiltrationsrate nicht oder nur gering-fügig. Die Ertragsvorteile bei Mais waren also nicht einer besserer Wasserversorgung geschuldet, sondern einer besserer Bodenstruktur in der Krume (Durchwurzelung, Sauerstoffversorgung, Nährstoffmineralisierung).
Dem angepassten Regelspurverfahren haftet das Manko an, dass etwa ein Drittel der Produktionsfläche weiterhin überrollt wird. Als Alternative zur anspruchsvollen Umsetzung eines angepassten konsequenten Regelspurverfahrens bietet sich an, die Technologie der automatischen Spurführung so zu nutzen, dass zumindest minimale Fahrspurlängen realisiert und Überlappungen vermieden werden.
CTF - Vorträge, Veröffentlichungen, Berichte und weiterführende Informationen
Projektinformation
Projektleitung: Dr. Markus Demmel (ILT), Robert Brandhuber (IAB)
Projektbearbeitung: Hans Kirchmeier, Swen Kupke, Arbeitsgruppe Ackerbau und Prozesstechnik (ILT), Benjamin Blumenthal, Arbeitsgruppe Bodenphysik, Bodenmonitoring (IAB),
Laufzeit: 2008 - 2014
Finanzierung: Bayerisches Staatsministerium für Ernährung, Landwirtschaft und Forsten (StMELF)
Projektpartner: Institut für Ökologischen Landbau, Bodenkultur und Ressourcenschutz, Arbeitsgruppe Bodenschadstoffe (IAB), Praxisbetriebe, ALB Bayern
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Übersicht: Ackerbau und Prozesssteuerung

