Optimierung und Fertigung eines seriennahen Prototyps zur
präzisen Platzierung von Flüssigsubstraten in Böden mit Prüfung der
Effizienzsteigerung bei Stickstoff
– LiqInject® –
Der in der Landwirtschaft eingesetzte Stickstoffdünger bildet einen zentralen Baustein, um ein stabiles Pflanzenwachstum zu garantieren. Für die landwirtschaftlichen Betriebe bedeutet dies die Sicherung der Erträge und der Wirtschaftlichkeit. Dem entgegen stehen die bekannten negativen Auswirkungen der Stickstoffmengen, welche nicht durch die Pflanze aufgenommen werden, sondern entweder ausgewaschen werden und die Nitratwerte in Gewässern erhöhen oder in Form von Ammoniak oder Lachgas ausgasen und den Klimawandel begünstigen.
Im Vorhaben LiqInject wird ein Gerät (Prototyp – Bild 1) entwickelt und zur Serienreife geführt, welches durch ein geeignetes Ausbringverfahren (Bild 2 unten: Ablage des Düngers in einem tiefen und abgeschlossenen Depot) die negativen Auswirkungen minimiert und durch die Erhöhung der Effizienz gleichzeitig eine Reduktion der eingesetzten Düngermenge ermöglicht. Zudem wird die Durchwurzelung der Pflanzen angeregt und damit die Trockenresistenz des Bestands gestärkt.
Unser Foto 1 zeigt den Prototyp des Injektionsgerätes.
Im Projekt sind die folgenden Arbeiten geplant: Etablierung eines Parzellenversuchsgeräts als vorarbeit zur Druchführung der pflanzenbaulichen Versuche zum wissenschaftlichen Nachweis der angesprochenen Vorteile in der landwirtschaftlichen Praxis. Dazu wird die nach dem aktuellen Stand der Vorarbeiten bestehende technische Lösung optimiert und zu einem serienreifen Produkt weiterentwickelt.
Als Ergebnis liefert die Durchführung des Projekts ein für Landwirte und Lohnunternehmer zur Verfügung stehendes Gerät zur Depotdüngung mit flüssigen Substraten, welches bei minimalen negativen Auswirkungen gleichzeitig eine gesteigerte Effizienz, Ertragsstabilität und Wirtschaftlichkeit bietet.
Unser Foto 2 zeigt die Grafik zu einer Ablage des Düngers in einem tiefen und abgeschlossenen Depot.
Zielsetzung
Am Ende des Projekts steht ein Präzisionsinjektionsgerät für insbesondere Flüssigdünger, aber auch andere Flüssigsubstrate, welches ohne technologische Hürden in eine Serienproduktion überführt und in der landwirtschaftlichen Praxis eingesetzt werden kann. Das Gerät setzt die Grundidee der Depotdüngung in einem tiefen und konzentrierten Depot ideal um. Dadurch wird eine maximale Düngeeffizienz bei gleichzeitig minimalen negativen Effekten auf die Umwelt, wie z.B. Nitratauswaschungen in das Grundwasser oder klimarelevante Emissionen von Ammoniak und Lachgas erzielt. Ein weiterer Aspekt, welcher in Vorversuchen dargestellt wurde und auch bei bestehenden Technologien mit tiefer Düngerablage beobachtet wird, ist die Anregung der Pflanzen zu erhöhtem Wurzelwachstum. Hierdurch wird insbesondere bei Trockenperioden eine verbesserte Wasseraufnahme und dadurch eine verbesserte Trockenresistenz mit einhergehender Ertragsstabilisierung erzielt. Ein derart räumlich und zeitlich stabiles Stickstoffdüngerdepot kann außerdem v.a. bei ammoniumhaltigen Düngemitteln den Pflanzenschutzmitteleinsatz erheblich verringern, da durch die langanhaltende Ammoniumernährung stabile und vitale Pflanzen heranwachsen, sowie ein geringerer Unkrautdruck mangels oberflächigem Stickstoffangebot sich einstellt. Ein Verzicht oder eine Reduktion von Stabilisatoren in Stickstoffdüngern, Wachstumsregulatoren, Fungizide und Herbizide ist zu erwarten.
Projektleitung Biomasse-Institut
Prof. Dr. Hariolf Kurz
Tel.: +49 (0) 9826 654-244
E-Mail: hariolf.kurz[at]hswt.de
Projektbearbeitung Biomasse-Institut
Daniel Frank
Tel.: +49 (0) 9826 654-384
daniel.frank[at]hswt.de
Projektförderung und Projektträger
