Standort Frankendorf
Neue Wege in der Zählung der Bestandesdichte

Am Standort Frankendorf wurden verschiedene neue Ansätze zur Erfassung der Bestandesdichte bei Getreide verglichen. BaySG und LfL arbeiten gemeinsam an dem Ziel, eine Methode zur exakten Zählung der Ährendichte zu entwickeln.

Die vom BSA vorgegebene Methode zur Bestimmung der Bestandesdichte ist sehr arbeitsaufwändig und ungenau. Zudem ist die Arbeit bei den Versuchsanstellen nicht sehr beliebt. Deshalb arbeiten verschiedene Gruppen seit Jahren an Verbesserungen. Aktuell sind zwei Ansätze in der Diskussion: Bildauswertung von (i) Handy-Aufnahmen oder (ii) Auswertung Drohnenaufnahmen. Beide Methoden haben den Nachteil, dass beim Blick von oben auf den Bestand Blätter und Ähren Unterständer verdecken, zudem erschweren dichte Bestände und planophile Blattstellung die Zählung. Deshalb war BaySG auf eine Firma zugegangen, deren Technik den Bestand öffnet und auch in tiefere Etagen blickt. Dies stellt einen völlig neuen, dritten Ansatz dar: (iii) den Getreiderechen. Dieser Aufbau öffnet den Bestand, blickt seitlich auf eine Getreidereihe und erfasst über die ganze Länge einer Pflanzenreihe die Ähren.

Vorrichtung zur Bestimmung der Höhe des Handys über dem Bestand

Zählrahmen zur Ermittlung der Bestandesdichte mit Unterteilung.

Um die Methoden zu referenzieren, ist eine genaue händische Zählung erforderlich. Zu diesem Zweck haben die Mitarbeiter der Station Frankendorf eine gut durchdachte und wenig fehleranfälligen Vorgehensweise entwickelt. Für die Referenzierung der Zählung mit der Handy-App wurde genau die Fläche, die vom Handy erfasst wird, markiert und für die Größe des Bildausschnitts passend ein Rahmen von 80 cm x 80 cm auf dieser Fläche platziert. Zusätzlich war die Fläche in dem Rahmen durch Drahtgitter im 4 Kompartimente unterteilt. Die getrennte Zählung jedes einzelnen Kompartiments vermindert den Fehler. Die Ähren innerhalb des Rahmens wurden von zwei verschiedenen Personen verblindet gezählt. Für die Zählung mit dem Getreiderechen wurde die Reihe, die der Rechen erfasst, komplett durchgezählt. Um auch hier den Zählfehler zu minimieren, wurde die Zählstrecke in Abschnitte von 1 m Länge unterteilt. Die Qualität der so ermittelten Zahlen erwies sich als außerordentlich gut: den Ansatz mit der Handy-App verfolgen bundesweit mehrere Gruppen, ein Vergleich mit deren Ergebnissen bestätigte, dass die Vorgaben aus Frankendorf sehr gut gesetzt waren. An dieser Stelle ein großer Dank an die Mannschaft der Station für ihren Einsatz und ihre Findigkeit!

Der Einsatz der Handy-App erwies sich als sehr anstrengend. Zum einen ist es schwierig, die richtige Höhe des Handys über dem Bestand einzuhalten. Dazu wird ein Ball genutzt, der am Handy befestigt wird und in der mittleren Ährenebene geführt wird. Gleichzeitig muss das Handy waagrecht über dem Bestand gehalten werden. Das Foto zeigt, dass die Arbeitshaltung sehr anstrengend ist und hohe Konzentration erfordert. Um einen repräsentativen Querschnitt über die Parzelle zu erhalten, sind ca. 4-6 Aufnahmen je Parzelle erforderlich.

Einsatz der Handy-App.

Der Getreiderechen stellt einen Prototypen dar, in dem Versuch ging es im wesentlichen darum, die grundsätzlich Tauglichkeit des Konzeptes nachzuweisen. Aktuell wird die Optik auf einem handgeschobenen Aufsatz durch den Bestand bewegt. Im Einsatz hat sich herausgestellt, dass ein operationelles System mit einem eigenen, konstanten Fahrantrieb und einer Höhenverstellung nachgerüstet werden muss. Es erwies sich als problematisch, die Ähren so aufzutrennen, dass keine Überdeckungen stattfinden. Interessant bei diesem Verfahren war, dass neben der Ährenzahl auch noch andere Eigenschaften im Bestand erfasst werden können, so dass zukünftig die Bonitur von Krankheiten oder abiotischem Stress möglich sein könnte.

Getreiderechen wird durch den Bestand geschoben

Drohnenaufnahme vor der Flächenkorrektur

Drohnenaufnahme vor der Flächenkorrektur

Darstellung der Ähren mittels des Getreiderechens

Darstellung der Ähren mittels des Getreiderechens

Kamera am Getreiderechner

Kamera (rechter Bildrand) blickt auf eine weiße Oberfläche (linker Bildrand), an der die aufgefächerten Getreideähren entlang geführt werden

Stange mit farbiger Unterteilung

Vorrichtung zur Messung einer durchgehenden Getreidereihe. Farbliche Markierungen unterteilen die Gesamtmessstrecke in Teilstrecken

Die Drohnenaufnahme wurde von einer externen Firma durchgeführt.

Um die Tauglichkeit der Methoden zu bewerten, müssen die Werte der händischen Zählung mit denen von Handy, Drohne und Getreiderechen verglichen werden. Das umfangreiche Zahlenmaterial wird von Thomas Eckl LfL-IPZ, aktuell gesichtet und ausgewertet.