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Landtechnische Lösungskonzepte zur Optimierung des Segetalpflanzen- und Krankheitsmanagements im ökologischen Freilandgemüsebau

Agricultural engineering solution concepts for an optimized weed and disease management in ecological field vegetable cultivation

Hege, Daniel


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URN: urn:nbn:de:hebis:26-opus-133486
URL: http://geb.uni-giessen.de/geb/volltexte/2017/13348/

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Free keywords (German): Gemüsebau , GPS , Landwirtschaft , Unkraut , Krankheiten
Free keywords (English): Vegetable growing , GPS , agriculture , weeds , diseases
University: Justus-Liebig-Universität Gießen
Institute: Institut für Pflanzenbau und Pflanzenzüchtung I
Department:: Agrarwissenschaften, Ökotrophologie und Umweltmanagement fachübergreifend
Dewey Decimal Classification: Agriculture
Document type: Dissertation
Language: German
Date of examination: 07.09.2017
Year of creation: 2017
Date of publication: 07.11.2017
Abstract in German: Das Ziel der vorliegenden Dissertation war die Entwicklung von landtechnischen Lösungskonzepten für ein verbessertes Segetalpflanzen- und Krankheitsmanagement im ökologischen Freilandgemüsebau. Eine neuartige Anbaugerätesteuerung wurde entwickelt und mit der am Markt befindlichen Verschiebrahmentechnik verglichen. Hierzu wurden zwischen 2013 und 2016 mehrere Versuche mit Hackmaschinen auf einem Praxisbetrieb in Rheinland-Pfalz durchgeführt. Dabei sollte die Genauigkeit und das Handling der neuen Steuerung überprüft werden. Nach drei Jahren Versuchszeitraum konnte nachgewiesen werden, dass die neue Steuerung die gleiche Genauigkeit aufwies wie die bisherige Verschieberahmentechnik. Durch die Integration der Steuerung in den Traktor selbst konnte das Handling stark vereinfacht werden. So müssen nicht mehr zwei Geräte gekoppelt werden und die Achsbelastung konnte durch die Verkürzung des Hebelwegs positiv beeinflusst werden. Die Technik eignet sich somit auch für kleinere Traktoren, die vornehmlich im Gemüsebau eingesetzt werden. Die formulierten Hypothesen konnten bestätigt werden.
In einem ökonomischen Vergleich wurde die neue Technik mit den praxisüblichen Verfahren des ökologischen Speisekürbis- und Speisezwiebelanbaus verglichen. Im Speisezwiebelanbau konnten ca. 40 % (Festangestellte) bzw. 65 % (Saisonarbeitskräfte) der Arbeitskraftstunden eingespart werden. Daneben reduzierten sich die Kosten um ca. 60 %, bei gleichzeitiger Steigerung des Ertrags um knapp 6 %. Insgesamt entsteht durch den Einsatz der Technik ein Mehrwert von knapp 4.750 €/ha, wodurch sich die Investition bei ca. 4 Hektar amortisiert.
Im Speisekürbisanbau muss zwischen dem Direktsaatverfahren und dem Anbau auf Mulchfolie unterschieden werden. Beim Anbau auf Mulchfolie lassen sich ca. 40 % (Festangestellte) bzw. ca. 50 % (Saisonarbeitskräfte) der Arbeitskraftstunden einsparen. Die Kosten konnten um knapp 600 €/ha reduziert werden. Die Investition rechnet sich somit nach knapp 32 Hektar. Beim Direktsaatverfahren konnte ein Mehrwert von ca. 3.000 €/ha erzielt werden, wodurch sich die Investition nach knapp 6,5 ha amortisiert.
Weiterhin wurden im Jahr 2015 Untersuchungen zur Behandlung von Lagergemüse und Pflanzgut mit UV C Strahlung durchgeführt. Ziel war es Phytopathogene Mikroorganismen zu regulieren. Dabei handelte es sich um erste Tastversuche, die keinen signifikanten Einfluss der UV C Strahlung auf den Virusbefall bzw. die Haltbarkeit der Produkte bestätigten. Die formulierten Hypothesen konnten nicht bestätigt werden.
Abstract in English: The aim of this thesis was the development of an agricultural engineering solution concept for an improved weed and disease management in organic field vegetable production. A novel implement steering system was developed and compared with the on the market available shifting frame. For this between 2013 and 2016 several experiments were carried out with hoeing-machines on a vegetable growing farm in Rhineland-Palatinate (Germany). The accuracy and the handling of the new implement steering system should be tested. After three years of trial period it could be proven that the new implement steering has the same accuracy as the previous shifting frame technology. Because of the integration of the implement steering into the tractor itself, the handling could be greatly simplified. So no longer two implements have to be paired and the axle load could be positively influenced by the reduction of the lever distance. The technique is therefore also suitable for smaller tractors, which are primarily used in vegetable production. The formulated hypotheses could be confirmed.
In an economic comparison, the new technology was compared with the practice methods of organic pumpkin and onion production. In the onion growing about 40 % (permanent employees) and 65 % (seasonal workers) of labor hours could be saved. In addition, the costs could be reduced by about 60 %, while the yield could be increased by almost 6 %. Through the use of technology to create a total value added of 4,750 €/ha. So the investment pays for itself in about 4 hectares.
The pumpkin production need to be distinguished between the direct sowing and the cultivation on mulch layer. When growing on mulch layer between 40 % (permanent employees) and 50 % (seasonal workers) of manual labour could be saved. The costs can be reduced up to 600 €/ha. The investment pays for itself in 32 hectares. When direct seeding, a value of 3.000 €/ha can be achieved, whereby the investment is amortized by 6.5 ha.
Further trials for the treatment with UV C radiation of storage vegetables and seedlings were carried out in 2015. The aim was to regulate phytopathogene microorganisms. These first trials confirmed no significant influence of the UV C radiation to the virus microorganism or shelf life of the products. The formulated hypotheses could not be confirmed.
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