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DSS + Sensoren + Datenlogger + Scholander Druckkammer

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Über Die Organisation

Name der Organisation

Agroconsulting (Antonio Díaz)

Jahr der Gründung

2011

Standort

Jaén, Andalusien

Betriebsfläche/Größe der Organisation:

6.5 ha

Anzahl der Arbeitnehmer:

8 Saisonarbeiter

Landwirtschaftliche Haupttätigkeit:

Oliven

Klima und Bodenbeschaffenheit

Der Betrieb liegt im Guadalquivir-Tal, in der Nähe der Sierra Morena. Extrem trockene Sommer und milde, feuchte Winter, weniger als 400 mm Niederschlag pro Jahr. Sandige Böden, arm an organischen Stoffen, mit geringem Wasserrückhaltevermögen und erheblichen Mängeln an Mineralien, Kalium, Zink und Mangan.
ES05_02
Website der Organisation

Informationen zur Maßnahme

Beschreibung der Maßnahme

Implementierung eines Fernüberwachungssystems mit Sensoren, die von einem an eine Webplattform (DSS) angeschlossenen Datenlogger verwaltet werden. Die Station verfügt über 3 Sensoren, die in verschiedenen Bodentiefen (10, 30 und 55 cm) angeschlossen sind; sie überwacht auch die Luftfeuchtigkeit, die Luft- und Bodentemperatur und die Sonneneinstrahlung. Kontrolle der Feuchtigkeit der Feuchtkugel, Kontrolle des Wasserstresses (Algorithmus + Scholander-Kammer), Kontrolle der Klimaparameter und Kontrolle möglicher Krankheiten (vor allem Risiko des Pilzwachstums).

Zielsetzung der Maßnahme

Ziel war es, den genauen Zeitpunkt für die Bewässerung zu ermitteln, um den Wasserverbrauch entsprechend den Bedürfnissen der Kulturen zu optimieren. Darüber hinaus sollten meteorologische Informationen gewonnen und Indikatoren eingeführt werden, die eine Anpassung des Hygienemanagements des Betriebs ermöglichen würden.

Rechtfertigung der Wahl

Die Wasserknappheit in dem Gebiet, die sandigen und kargen Böden, die kalten und nassen Winter sowie die Ausbreitung von Pilzkrankheiten haben den Landwirt dazu bewogen, diese Sensoren zu installieren.

Eine häufigere Bewässerung und ein geringerer Wasserverbrauch sowie die Vorwegnahme des Bedarfs an Pflanzenschutzbehandlungen rechtfertigen die Durchführung dieser Maßnahme.

Woher haben Sie die Informationen über diese Maßnahme?

Die Informationen wurden über den Dienstleister (Agroconsulting) eingeholt, der eine auf die Bedürfnisse der einzelnen Betriebe zugeschnittene technische Lösung entwickelt hat.

Beschreibung der Situation vor Durchführung der Maßnahme

Vor der Maßnahme verbrauchte der Betrieb mehr Wasser, als er benötigte, obwohl der Verbrauch unter seiner Konzession lag. Ein großer Teil dieses Wassers versickerte und wurde von den Pflanzen nicht genutzt, was bedeutete, dass die Wassernutzung nicht so effizient war, wie sie hätte sein können. Außerdem wurde für die Gewinnung des Wassers Kraftstoff verbraucht, was sich nicht rentierte.

Interessierte Kreise

Beteiligte Interessengruppen

Agronutrientes (Antonio Díaz)

Beschreibung der Rolle der Akteure

Agronutrientes führte zuvor eine Bewertung der Boden- und Wasserqualität sowie eine sanitäre Bewertung des Betriebs durch. Nach dieser Vorstudie installierten sie die Geräte, schulten den Landwirt in ihrer Verwendung und halten ein regelmäßiges Verhältnis von Wartung und Kontrolle des Wasserstresses unter Verwendung der Scholander-Druckkammer ein.

Durchführungsphase

Verwendete Materialien

  • Wetterstation
  • Temperatursensor (Boden und Luft)
  • Luftfeuchtigkeitssensor
  • Bodenfeuchtesensoren (10,30,55 cm).
  • Sonnenkollektor
  • Datenlogger
  • Mobile Daten-SIM-Karte
  • Web-Plattform
  • Scholander-Kammer (Dienstleistungserbringung)

Kosten für die Durchführung

Installation 800€.
Dienstleistungen und jährliche Wartung.

Inanspruchnahme von Subventionen

Die Modernisierungszuschüsse im Rahmen der EFRE-Pläne sollen die Kosten für solche Maßnahmen decken, die auf eine effizientere Ressourcennutzung abzielen.

Umsetzung / Gebäude

Die Station muss so platziert werden, dass sie meteorologische Werte aufzeichnen kann. Die Sonden mit den Bodensensoren müssen in der feuchten Zwiebel platziert werden, wo das Wasser aus dem Tropfer fällt, und zwar in verschiedenen Tiefen (10, 30, 55 cm). Sie sind über Kabel mit dem Datenlogger verbunden, der die Daten aufzeichnet und sie in einer Protokolldatei an die Webplattform sendet.

Erforderliche Wartungsarbeiten

Bei der Bewirtschaftung und der Ernte muss darauf geachtet werden, dass die Geräte nicht beschädigt werden und der Bodensensor nicht umgegraben wird.

Es wird empfohlen, die unterirdischen Sensoren jährlich zu entfernen, sie zu reinigen und wieder zu vergraben.

Über die Webplattform kann der Status der Station (Batterie, Strahlung usw.) überwacht werden, so dass eventuelle Probleme erkannt werden können.

Empfohlene Kenntnisse/Fähigkeiten/Schulungen/Kurse/Ausbildung, die vor Beginn der Maßnahmenumsetzung gewünscht werden

Bei einer Auslagerung sind keine besonderen Kenntnisse erforderlich, abgesehen von der Fähigkeit, Diagramme der auf der Plattform gespeicherten historischen Daten zu interpretieren.

Für den Bau des Systems sind Kenntnisse in Elektronik und Informatik erforderlich. Für die Interpretation der Daten sind bodenkundliche, agronomische und agroklimatische Kenntnisse erforderlich.

Auswirkungen

Die Auswertung der (mit Sensoren gemessenen) Nassprofile ergab einen Wasserverlust durch Versickerung nach den ersten 8 Stunden der Bewässerung. Dies rechtfertigte die Änderung der Bewässerungsschichten durch Erhöhung der Häufigkeit und Verkürzung der Zeit pro Bewässerung. Dies führte zu einer Verringerung des ineffizienten Verbrauchs um fast 50 % und einer Kraftstoffeinsparung von 25 %.

Durch die Änderung des Bewässerungsplans steht der Pflanze nun mehr Wasser zur Verfügung, wodurch die Versickerung und die Nitratauswaschung verringert werden.

Auch die Intensität der Grundwasserentnahme wird verringert, so dass der Grundwasserspiegel mehr Zeit hat, sich in Zeiten des Spitzenbedarfs zu erholen.

Mit zunehmender Häufigkeit der Bewässerung steigt die Zahl der Arbeitstage und der Bedarf an Arbeitskräften, insbesondere wenn diese Aufgaben von angestellten Mitarbeitern übernommen werden.

Soziale Auswirkungen können sich negativ auswirken, indem sie die Lohnkosten erhöhen.

Dies muss jedoch durch die Verringerung des ineffizienten Verbrauchs (Wasser und Kraftstoff für die Gewinnung) ausgeglichen werden.

Innovation

Elemente der Innovation

Die digitale Erfassung physikalischer Daten durch Sensoren ist eine der Grundvoraussetzungen der Präzisionslandwirtschaft.

Die Integration von Datenloggern zur Verwaltung dieser Daten und ihre mobile Kommunikation mit Webplattformen zur Visualisierung von Informationen ist eine Innovation, die Landwirten hilft, Entscheidungen zu treffen (DSS).

Schlüsselelement für den Erfolg

Natürlich ist die Verfügbarkeit der Technologie und des Know-hows des Lieferanten von wesentlicher Bedeutung für die Anpassung der Ausrüstung und die Gestaltung des DSS an die Bedürfnisse des Landwirts.

Der Landwirt muss seinerseits bereit und in der Lage sein, die Investition zu tätigen und seine agronomischen Entscheidungen durch die Analyse der gewonnenen Daten zu optimieren.

Zwänge

Physikalische Zwänge

Die sandige Beschaffenheit der Böden und die geringe Verfügbarkeit von Wasser erfordern eine Optimierung der Wassernutzung während der Trockenmonate. Die hohe Durchlässigkeit verringert die Effizienz der Bewässerung und erhöht das Risiko einer unterirdischen Nitratverunreinigung.

Technologische Zwänge

Es gibt physische Ereignisse, die mit den vorhandenen Geräten nicht erfasst werden können (es besteht die Möglichkeit, andere Instrumente einzusetzen), wie z. B. Krankheitsrisiko oder Wasserstress. Dies wurde durch die Ableitung von indirekten Indikatoren durch Algorithmen auf der Grundlage der von der Station aufgezeichneten Daten sowie durch die Verwendung der Scholander-Kammer gelöst.

Akzeptanzbeschränkungen

Viele Landwirte sind sich nicht bewusst, welche Böden sie bearbeiten und inwieweit sie ihre Bewässerungspläne anpassen müssen, um Wasserverluste durch Versickerung zu vermeiden.

Die Unkenntnis über die Existenz dieser Lösungen, die Kosten der Geräte und das mangelnde Bewusstsein begrenzen die Verbreitung dieser Technologien.

Vorgeschlagene Lösungen für die oben genannten Sachzwänge

Diese Art von Lösung ist im Verhältnis zu den erzielten Vorteilen kostengünstig und sollte zusammen mit den Wassernutzungskonzessionen verbindlich eingeführt werden. Auf diese Weise könnten die Bewässerungszuteilungen und -pläne an den tatsächlichen Bedarf der einzelnen Betriebe angepasst werden.

Gallery

Gelernte Lektion

Erfahrungen der Landwirte

Die Erfahrungen des Landwirts waren sehr zufriedenstellend und veränderten seine Einstellung zum Wassermanagement auf dieser und anderen von ihm bewirtschafteten Parzellen.

Zeugnisse

„Viele Landwirte stützen sich bei ihrer Bewirtschaftung auf Lehren und Erfahrungen aus der Vergangenheit, aber es gibt unbekannte Informationen, die nur durch die Anwendung von Technologien wie den hier beschriebenen zugänglich sind“.

Nachhaltigkeit messen

Ökologische Nachhaltigkeit

Eine effizientere und weniger intensive Nutzung des Grundwassers trägt dazu bei, die Nachhaltigkeit der Grundwasserleiter mittelfristig zu sichern.

Die Verringerung der Versickerung trägt dazu bei, die Nitratbelastung des Unterbodens zu reduzieren.

Darüber hinaus muss die Verringerung der Emissionen aus mechanischen Energiequellen, die für die Gewinnung verwendet werden, berücksichtigt werden.

Wirtschaftliche Nachhaltigkeit

Dies hat zwei Auswirkungen: Zum einen erhöhen wir die Effizienz der Wassernutzung, indem wir die Versickerung und den Kraftstoffverbrauch verringern.

Auf der anderen Seite steigen die Arbeitskosten sowie die Kosten für Investitionen und Wartung der Anlagen.

Die Nettobilanz ist jedoch positiv, wenn man die Nachhaltigkeit des Grundwasserleiters berücksichtigt und die Verfügbarkeit von unbelastetem Wasser auf lange Sicht gewährleistet.

Übertragung der Maßnahme

Erforderliche Bedingungen für die Reproduzierbarkeit

  • Bewusstsein der Landwirte
  • Kenntnisse der Technik
  • Wirtschaftliche Leistungsfähigkeit
  • Technische Kenntnisse
  • Vorhandensein von geschulten Lieferanten/li>
  • Politische Unterstützung
  • Vorhandensein von begrenzenden Faktoren (Boden, Wasser usw.)

Erforderliche zusätzliche Bedingungen für die Verbreitung der Maßnahme

  • In Spanien wird diese Art von Technologie von den öffentlichen Verwaltungen durch Subventionen für die Verbesserung der Bewässerung und die Verbesserung des Ressourcenverbrauchs gefördert.
  • Es ist notwendig, Berufsprofile zu entwickeln, die Kenntnisse in der Präzisionslandwirtschaft vereinen, um eine wachsende Nachfrage zu decken.
  • Die Landwirte müssen stärker geschult werden, damit sie für diese Art von Verfahren offener werden und eine größere Nachfrage entsteht, um diesen Sektor für die Zukunft zu stärken.
  • Diese Art von Maßnahmen kann in jedem landwirtschaftlichen Betrieb durchgeführt werden und ist für eine bessere Kontrolle und Optimierung der Ressourcen sehr zu empfehlen.
  • In jedem Fall sind sie besonders für landwirtschaftliche Betriebe und Gebiete zu empfehlen, in denen begrenzende Faktoren wie Wasserknappheit, Wetter oder Bodenbeschaffenheit herrschen.

Schlussbemerkungen

Die Präzisionslandwirtschaft muss Lösungen für die Zukunft anbieten, die eine bessere Überwachung der landwirtschaftlichen Betriebe ermöglichen und helfen, Entscheidungen zu treffen, die die Ressourcen optimieren.

Dies ist ein Fall, in dem der Einsatz von Sensoren und die Analyse der gewonnenen Informationen eine Änderung des Bewässerungsmanagements ermöglicht hat, wodurch die agrarökonomische und ökologische Nachhaltigkeit gewährleistet wird.

Zukünftige Pläne

Die aus dieser Lösung gewonnenen Erkenntnisse haben es ermöglicht, mentale Strukturen und Arbeitsmechanismen zu verändern.

Die Verbreitung der gewonnenen Erkenntnisse verändert die Arbeitsweise anderer Landwirte in der Nähe, die die positiven Auswirkungen dieser Veränderungen erkennen.

Offene Probleme

Technologische Lösungen haben viele Vorteile, manchmal muss jeder Landwirt herausfinden, wie eine solche Lösung seinen Bedürfnissen entspricht.

Voraussetzung dafür ist, dass der Nutzer neugierig ist und den Willen hat, Dinge ständig zu verbessern und zu verändern.

Ratschläge/Empfehlungen

„Auf vielen Bauernhöfen mangelt es an Informationen, und die Dinge werden so gemacht, wie sie schon immer gemacht wurden oder wie der Nachbar sie macht.
Kontinuierliche Informationen über Ihren Betrieb in einer zugänglichen Form können Ihre Wahrnehmung dessen, was Sie bisher getan haben, verändern“.
ES05_04

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