VP2: Kameragesteuerte Unkrauthacke in Getreide, Sojabohne und Mais

Kurz erklärt

Was?

Wir überprüfen eine automatisierte, kameragesteuerte Hacke als Alternative zum Einsatz des chemisch-synthetischen Pflanzenschutzes zur Unkrautbekämpfung in NOcsPS-Anbausystemen.

Warum?

Die Unkrautbekämpfung stellt eine große Herausforderung in einem Anbausystem wie NOcsPS dar. Hier gilt es eine Strategie für alle Kulturen ohne Einsatz von Herbiziden zu finden.

Wie?

Wir legen für mehrere Jahre Feldversuche an, um die Anwendung verschiedener Hacktechniken und -strategien für den Getreide- und Sojabohnenanbau im NOcsPS-Anbausystem zu erproben. Dabei kommen bspw. verschiedene Hackschare und Nachläufer bei unterschiedlichen Geschwindigkeiten, Bearbeitungstiefen und -terminen, Reihenabständen und Pflanzenverteilung zum Einsatz.

 

Fg. Herbologie (360b)

Otto-Sander-Str. 5
70599 Stuttgart

Dauer:
01.10.2019 – 30.09.2022
Industriepartner:
K.U.L.T.-Kress

Teilprojektteam

Prof. Dr. Roland Gerhards
Teilprojekt Leiter

Prof. Dr. Roland Gerhards

Doktorand

Marcus Saile, M.Sc.


Unkrauthacken haben einen hohen Bekämpfungserfolg gegen Unkräuter. Die manuelle Steuerung von Hacken im Zwischenreihenraum kann durch automatische Lenkungssysteme über GNSS-Techniken und optische Sensoren ersetzt und präzisiert werden.

Für Getreide mit engen Reihenabständen haben die Firma K.U.L.T. und das Fachgebiet Herbologie der Universität Hohenheim eine neue kameragesteuerte Hacke entwickelt. Die Kameras erkennen den Reihenverlauf des Getreides auch bei engen Reihenabständen von 13-15 cm und hohen Fahrgeschwindigkeiten.

Ziel des Vorhabens ist die Weiterentwicklung und Erprobung einer autonom gesteuerten Hacktechnik zur Unkrautbekämpfung in Getreide (enge Reihe), Mais und Sojabohne (weite Reihe) und die Einführung dieser neuen Technologie in die landwirtschaftliche Praxis. Drei Arbeitshypothesen sind definiert:

A: Die Erkennung der Kulturpflanzenreihen kann durch Bildanalysetechnik präzisiert werden.
Diese Entwicklung ist notwendig, weil im Zuge des Projektes NOcsPS neue Verfahren der Sätechnik (Einzelkornsaat bei Getreide und Gleichstandsaat (Verbundpartner  4) erprobt werden.


B: Hackschare können hydraulisch/elektronisch verstellt werden.
Es soll ein Hackrahmen entwickelt werden, an dem die Schare zentral von der Kabine aus horizontal verstellt werden können, um ein optimales Hackergebnis ohne Rüstzeiten in Kulturpflanzen mit unterschiedlichen Reihenabständen bieten zu können.

C: Die neue Hacktechnik kann in Ackerkulturen das Unkraut wirksam unterdrücken.
Es sollen umfangreiche dreijährige Exakt- und Praxisversuche in Wintergetreide, Mais und Sojabohnen an den Standorten Meiereihof und Heidfeldhof der Universität Hohenheim und in Rheinstetten/Forchheim angelegt werden, um die Reihensteuerung, die Bekämpfungsrate gegen Unkräuter, Auswirkungen auf die Kulturpflanzen, Flächenleistung und Getreideertrag sowie Qualität zu untersuchen.

Anlage und Durchführung von Exaktversuchen in Winter- und Sommergetreide, Mais und Sojabohnen an den Standorten Meiereihof und Heidfeldhof der Universität Hohenheim und Rheinstetten/Forchheim. Getestet werden verschiedene Hackschare und Nachläufer, Geschwindigkeiten, Bearbeitungstermine, Reihenabstand, Pflanzenverteilung, Sä- und Steuerungstechniken. Hinzu kommt die Organisation und Betreuung von Praxisversuchen in den oben genannten Kulturpflanzen an 3 weiteren Standorten (Hirrlingen, Lindenhof und Stifterhof/Bruchsal)

In den Versuchen werden vor und 14 Tage nach dem Hacken Unkrautdichte und Bestandesdichte erfasst, um festzustellen, ob durch das Hacken herausgerissene und verschüttete Unkräuter und Kulturpflanzen wieder anwachsen, ob neue Unkräuter auflaufen und ob die Bestockung des Getreides eventuell durch das Hacken angeregt wird. Damit soll untersucht werden, wie der Bekämpfungserfolg zwischen und innerhalb der Kulturpflanzenreihen gegen einzelne Unkrautarten in unterschiedlichen Entwicklungsstadien ist.

Ferner soll durch Programmierung der Bildanalyseverfahren und Hackensteuerung; die sichere Reihenerkennung auch bei überlappenden Pflanzen in engen Getreidereihen und bei hohem Unkrautbesatz sichergestellt werden. Hier wird eine Unterscheidung von „Unkraut“ und „Kulturpflanze“ mit Hilfe von Deep Learning Verfahren der Künstlichen Intelligenz durchgeführt.