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Technologie und Sensorik in den Nutzpflanzenwissenschaften (Fach) / Bodenkunde (Lektion)
Welp
Diese Lektion wurde von tinalinea92 erstellt.
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- Welche Bodenmerkmale sind für die Precision Agriculture von Bedeutung ? - Korngrößenzusammensetzung - Mineralabstand - KAK, Nährstoffangebot - pH und redoxverhältnisse - Humusgehalte, N-gehalte und C/N Verhältnis -Lagerung und Gefüge - Porosität - Temperatur und feuchte - biolog Aktivität
- Was charakterisiert die Bodenheterogenität? - sie wird beschrieben als ein sich selbst verstärkender Prozess
- Weisen alle Bodenmerkmale eine heterogene Verteilung auf? ja, Böden sind zeitliche und räumliche, heterogene Systeme
- Welche Ursachen hat die räumliche Variabilität von Bodenmerkmalen? - Geologie und Pedogenese -Ursache der Mensch
- Auf welchen Skalen spielt sich die räumliche Heterogenität von Bodenmerkmalen ab? von ym-mm-Bereich... - Rhiszosphäre -> mm cm-dm-m Bereich Feldskala -> Frankenforst
- Welche Skala der räumlichen Variabilität ist für die PA von bedeutung ? - micrometer, sowie globale Varietäten & Feldskala
- Wie kann die Heterogenität von Bodenmerkmalen auf dieer Skala erfassen? - nicht invasive Verfahren der Nah und Fernerkundung oder Ableitund der gewünschten Parameter aus einfach zu erhebenen Parametern mittels Pedotransferfunktion!
- wie kann ich die punktuell erfasste Heterogenität von Bodenmerkmalen flächenhaft beschreiben? Welche Arbeitsmittel kennen sie ? - zb mit geostatischen verfahren Punktbebachtung -> Interpolieren -> quantifiziert aus Punktdaten räumliche Abhängigkeiten und Strukturen von Merkmalen - Variogrammanalyse und Interpolatinsverfahren
- Was resultiert aus der Variogrammanalyse? - streuen Wertedifferenzen von zwei Zufallsvariablen sehr stark -> ist der räumliche Zusammenhang sehr klein - streuen die Werte wenig ( nehmen ähnlich Werte an) ist der räumliche Zusammenhang groß
- Wie kann ich die punktuell erfaste Heterogenität von Bodenmerkmalen flächenhaft beschreiben? -> garnicht erst punktuell sindern Fläcenhaft arbeitn!
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- Fazit: räumliche Variabilität von Bodenmerkmalen hat erhebliche Bedeutung für Precision Agriculture deshalb... ... adäquate Erheung der Bodenvariabilität vor dem Einsatz der PA unabdingbar - noch keine preiswerte robiste Sensortechnik - Einsatz bislang auf zeitlich stabile Bodenmerkmale begrenzt!
- Sensoranwendung in den Bodenwissenschaften - wie wird räumliche Auflösung ermittelt ? - geringe Beprobung - Abstand der Sensoren zur Oberfläche - zeitlicher Abstand bei fahrzzeuggebundenen Systemen -Fahrgeschwindigkeit
- Elektromagnetische Induktion (EMI) Beschreibung - Messgröße: scheinbare elektrische Leitfähigkeit - Frequenz 14,7 kHz - Primär und Sekundärfeld
- Was sind die Haupteinflussgrößen beim EMI? - Tongehalt - aktuelle Feuchte - Salzgehalt / Leitfähigkeit der Bodenlösung
- Welche Verfahrenssschritte beim ECa? 1. Datenaufnahme 2. Kartenerstellung 3. Anwendung
- Funktion Eca..? Erfassung von Schichtungen weitergehende Aussage über nFK aber lokale Kalibration unabdingbar
- Was ist mit lokaler Kalibration gemeint ? -> Inerpretation der Sensordaten anhand von Bohrungen und konventionellen Karten
- In welchen Bereichen kann das EMI angewendet werden? - Anwendungsauflagen -> keine Anwendung reiner Sand oder Tonböden > 30% Ton perspektivisch -> Risikokarten für Auftreten von Nematoden und Unkräutern
- Wie müssen Rohdaten aus dem EMI weierverarbeitet werden? - quantitativ: zusätzliche Kalibrierung -> ermöglicht den Vergleich unterschiedlicher EMI Sensoren, Mehrschichtinvasion, zeitlich wiederkehrende Messungen
- Faziet EMI: schnelle einfache preiswerte Info über Flächenheterogenität ... kommerziell verfügbar ... beeinflusst von Feuchte und Ton ... Mustererkennung ... unmitelbar in Beprobungs und Managementzonen umsetzbar -> Düngung Kalkung Aussaat
- nenne einen laborgebundenen Sensor - Spektroskopie
- Infrarot-Spektroskopie : PLSR welche Eigenschaften wesentlicher Unterschied zur IR-Spektroskopie: Pflanzen versus Boden -> Pflanzen geben direkte, spezifische Antwort, Böden nicht
- Was benötigt die Datenaufbereitung bei dem PLSR? Spektren Aufbereitung und Auswertung mittels multivariater Statisitk
- Was bedeutet "ground truth" beim PLSR - Referenzproben zur Kalibration