Netzwerk | Bodenbeprobung mit GPS Basic von Field Expert: Den Boden kennenlernen

Die Analyseergebnisse von Bodenproben sind nur dann sinnvoll für die Anbau- und Düngeplanung nutzbar, wenn sie sich der konkreten Teilfläche zuordnen lassen. Dies ist umso wichtiger, je größer die Schläge sind und je uneinheitlicher der Boden dort ist.Für jede Mischprobe sind fünfzehn bis zwanzig Einstiche pro Schlag bzw. pro Teilfläche nötig. Damit die Probe repräsentativ ist, sollen die Einstiche in Form einer z- oder achtförmigen Linie über die Fläche verteilt erfolgen.In der Regel schicken Dienstleister ihre Fahrer mit einem Pick-up oder einem Quad, um mit einem automatisch arbeitenden Gerät die Bodenproben zu ziehen. Dass die Mitarbeiter dabei gewissenhaft arbeiten und die einzelnen Einstiche im tatsächlich vorgegebenen Beprobungsmuster vornehmen, lässt sich mit einem GPS-System nachweisen.
Darüber hinaus hat eine solche GPS-­Dokumentation einen höheren Nutzen für den Kunden. Der Landwirt oder sein Pflanzenbauberater kann so gezielter pflanzenbauliche Strategien entwickeln, um langfristig die Bodenfruchtbarkeit zu verbessern oder Dünger effizienter und auch teilschlagspezifisch einzusetzen.Jedoch ist nicht jedes Bodenprobegerät mit einem GPS-System ausgestattet. Dies gilt z. B. für den Multiprob UP-120 von Beprobungstechnik Nietfeld. Somit gab es seitens des Bodenprobetechnik-Herstellers Bedarf für ein nachrüstbares GPS-gestütztes Dokumentationssystem, das Fahrstrecken und Einstichpositionen automatisch aufzeichnet.
Ein solches System hat die Firma Field Expert mit dem GPS Basic entwickelt (fieldexpert.de). Dieses besteht hardwareseitig aus einem robusten, spritz­wassergeschützten Tablet mit Halterung, einem gekapselten USB-Stick, einem Con­troller, einem GPS-Empfänger mit +/- 2 m Genauigkeit und einem Etikettendrucker. Im Preis von 6 600 Euro ohne Mehrwertsteuer enthalten ist außerdem ein Satz Kabel. Optional erhältlich ist ein Handschalter, mit dem sich die GPS-Dokumentation manuell auslösen lässt. Dadurch ist das Aufzeichnen der Fahrt­route und der Einstichorte auch ohne Kommunikation zwischen Bodenprobegerät und GPS Basic-Systems möglich. Auf dem Tablet installiert Field Expert eine eigene Software, die das im Jahr 2015 gegründete Unternehmen zusammen mit der Firma iotec speziell für die GPS-Dokumentation von Bodenbeprobungen entwickelt hat. Das Tablet arbeitet autark, ohne Verbindung zum Internet, weder per SIM-Karte noch per WLAN. Jeglicher Datenaustausch sowie auch Softwareupdates erfolgen via USB-Stick. Field Expert hat sich bewusst für diese Lösung entschieden, weil so keine Probleme z. B. durch automatisch ausgeführte Betriebssystem- oder App-Aktualisierungen auftreten können. Gerold Mächler, Berater bei der Raiffeisen Elbe-Weser ist von dieser Lösung begeistert, weil die Datenübertragung immer funktioniert, unabhängig vom Mobilfunkempfang.
Vom USB-Stick lädt das GPS Basic die für die Beprobung vorbereiteten Schläge. Das Tablet zeigt die Schlagumrisse und eine Liste an. Die vom Fahrer ausgewählte Fläche ist rot umrandet. Mit einem Klick auf das von anderen Anwendungen bekannte „Play“-­Symbol in Form eines Dreiecks startet der gewählte Auftrag. Die Fläche mit eventuell vorgesehenen Teilflächen und den dazugehörenden, vorab geplanten Routen und Einstichorten erscheint. Ein blau umrandeter, roter Punkt symbolisiert den eigenen Standort. Die Anzeige lässt sich über die Buttons mit den Lupensymbolen zoomen und über das Ziel-Symbol auf den eigenen Standort zentrieren – so wie bei anderen Navi-Systemen. Mithilfe der Tablet-Anzeige navigiert der Fahrer zum ersten Einstichort. Dort angekommen, hält er an, um dann mit der Start-Taste am Bediencomputer des Nietfeld-­Bodenprobeentnahmegeräts das Einstechen des Bohrstocks zu starten. Nun beginnen die automatische Probeentnahme und gleichzeitig die GPS-Dokumentation. Das Basic-System zeichnet ab jetzt die Fahrtroute und jeden Einstichort auf, bis die letzte Einzelprobe für die Mischprobe der aktuellen Route entnommen ist. Danach beendet der Fahrer die Aufzeichnung. Dazu wechselt er über das kombinierte Drucker- und Speichersymbol zuerst zur Bildschirmansicht für den Etikettendruck. Das Basic-System erkennt anhand des gewählten Beprobungsauftrags, auf welchem Schlag bzw. auf welchem Teilschlag diese gezogen wurden. Entsprechend sind im Etikett die Felder für die Bezeichnungen der Fläche und der Teilfläche schon ausgefüllt. Manuell eintragen sollte der Fahrer dann noch den Namen sowie die Anschrift des Dienstleisters und die Art der gewünschten Bodenanalyse, z. B. Grundnährstoffe. Das Datum trägt das System wiederum automatisch ein.
Mit der Taste „Drucken“ löst der Fahrer den Etikettendruck aus. Handelt es sich um eine Nmin-Probe, setzt er vorher an der entsprechenden Stelle ein Häkchen, und das System druckt automatisch vier Etiketten. Anschließend drückt er auf „Speichern & nächste Probe“ und schließt die Beprobung ab. Sollte er dies vergessen haben, blendet das Tablet bei der Auswahl der nächsten Beprobungsfläche ein Hinweisfeld ein. Abgeschlossene Aufträge speichert das GPS Basic auf dem USB-Stick im Ordner „Completed Jobs“. Die Bedienung ist logisch und selbsterklärend aufgebaut. Gut gefallen hat uns auch, dass eine Infozeile am oberen Bildschirmrand des Tablets dem Fahrer anzeigt, wie viele Einstiche für die aktuelle Mischprobe bereits eingesammelt sind, und ob der GPS-Empfang okay ist.
Nun werden Sie sich fragen, woher kommen die geplanten Routen? Und wie lassen sich die gespeicherten Fahrstrecken und Einstichpunkte weiter nutzen? Für die Planung der Beprobungsrouten benötigen entweder Sie selbst ein GIS-Programm, oder Sie beauftragen damit einen Dienstleister. Dieser importiert aus Ihren Agrarantragsdaten die Feldgrenzen und Bezeichnungen Ihrer Schläge in das Programm. Anschließend wird der Berater die größeren Flächen mit Ihrer Unterstützung unterteilen und dann die Beprobungslinien einzeichnen. Nützlich dafür sind zusätzliche digitale Karten, z. B. von der Bodenschätzung oder von teilschlagspezifischen Ertragsermittlungen oder auch Satellitenaufnahmen des Biomasseaufwuchses. Zum Beispiel bietet Dr. Stefan Hinck, Geschäftsführer der Firma Farmsystem (farmsystem.de) und der Firma Field Expert, ein solches Datenmanagement für Precision Farming an. Er nutzt zum Unterteilen von Schlägen und für die Routenplanung die freie GIS-Software „Open Jump“. Die vorbereiteten Flächen, Teilflächen und Routen speichert er als shape-Dateien.
Jedoch kann das GPS Basic das shape-Format nicht direkt verarbeiten. Die Dateien müssen erst in das vom Field Expert-System geforderte bbp-Format umgewandelt werden, um die für die Beprobung nötigen Informationen aus shape-­Dateien zusammenzuführen. Das Kürzel bbp steht für Bodenbeprobung. Für die nötige Konvertierung hat Field Expert ein web­basiertes Programm entwickelt, das jeder kostenlos nutzen kann. Sie finden es im Internet unter bbp.fieldexpert.de. Die Bedienung dieses Konvertierungswerkzeugs ist recht einfach. Im ersten Schritt sind die digitalen Schlaggrenzen aus den Agrarantragsdaten zu importieren. Hier sind verschiedene Formate möglich wie shp (mit shx und dbf) oder gml. Anschließend erfolgt – sofern vorhanden - in drei Schritten der Import von Teilflächen, Beprobungslinien und Beprobungspunkten. Beim Export der hochgeladenen Daten erzeugt das Programm für jeden Schlag eine eigene bbp-Datei. Damit dies korrekt funktioniert, und damit der Fahrer später beim Laden der Auftragsdateien in das Tablet des GPS Basic-Systems sinnvolle Schlagbezeichnungen angezeigt bekommt, müssen vor dem Export ein Attribut für den Dateinamen (z. B. die Schlagnummer) ausgewählt und ein Dateiname (z. B. Name des Betriebs) vergeben werden. Beim anschließenden Herunterladen der bbp-Dateien erzeugt das webbasierte Programm eine gezippte Datei. Diese speichert der Probennehmer dann auf dem USB-Stick des Basic-Systems.
Die aufgezeichneten Daten speichert das Basic-System wieder im bbp-Format. Dieses ist von GIS-Programmen nicht lesbar. Deswegen müssen die Daten wiederum mit dem bbp-Werkzeug von Field Expert konvertiert werden. Auch dieser Weg ist einfach. Über den Reiter „Dokumentation“ lädt der Nutzer die bbp-Dateien vom USB-Stick aus dem Verzeichnis „Completed Jobs“ hoch. Bei der Konvertierung mit anschließendem Export erzeugt das Programm eine zip-Datei, die shape-Dateien und pdf-Dokumente enthält. Das pdf dokumentiert, was vorgegeben war (z. B. Flächengrenzen, Teilung, Route) und wie die Beprobung tatsächlich durchgeführt wurde (Fahrtstrecke, Einstich­orte, Datum, Zahl der Einstiche). Auch die shape-­Dateien enthalten zusätzlich zu den ursprünglich hochgeladenen Karten die aufgezeichneten Fahrspuren und die aufgezeichneten Beprobungspunkte. Diese Informationen können für die nächste Beprobungsfahrt wieder verwendet werden.
Was uns sonst noch auffiel:

Darüber hinaus hat eine solche GPS-­Dokumentation einen höheren Nutzen

Ein solches System hat die Firma Field Expert mit dem GPS Basic entwickelt (fieldexpert.de). Dieses besteht hardwareseitig aus einem robusten, spritz­wassergeschützten Tablet mit Halterung, einem gekapselten USB-Stick, einem Con­troller, einem GPS-Empfänger mit +/- 2 m Genauigkeit und einem Etikettendrucker. Im Preis von 6 600 Euro ohne Mehrwertsteuer enthalten ist außerdem ein Satz Kabel. Optional erhältlich ist ein Handschalter, mit dem sich die GPS-Dokumentation manuell auslösen lässt. Dadurch ist das Aufzeichnen der Fahrt­route und der Einstichorte auch ohne Kommunikation zwischen Bodenprobegerät und GPS Basic-Systems möglich. Auf dem Tablet installiert Field Expert eine eigene Software, die das im Jahr 2015 gegründete Unternehmen zusammen mit der Firma iotec speziell für die GPS-Dokumentation von Bodenbeprobungen entwickelt hat. Das Tablet arbeitet autark, ohne Verbindung zum Internet, weder per SIM-Karte noch per WLAN. Jeglicher Datenaustausch sowie auch Softwareupdates erfolgen via USB-Stick. Field Expert hat sich bewusst für diese Lösung entschieden, weil so keine Probleme z. B. durch automatisch ausgeführte Betriebssystem- oder App-Aktualisierungen auftreten können. Gerold Mächler, Berater bei der Raiffeisen Elbe-Weser ist von dieser Lösung begeistert, weil die Datenübertragung immer funktioniert, unabhängig vom Mobilfunkempfang.

Vom USB-Stick lädt das GPS Basic die für die Beprobung vorbereiteten Schläge.
Mit der Taste „Drucken“ löst der Fahrer den Etikettendruck aus.

Nun werden Sie sich fragen, woher kommen die geplanten Routen? Und wie lassen sich die gespeicherten Fahrstrecken und Einstichpunkte weiter nutzen? Für die Planung der Beprobungsrouten benötigen entweder Sie selbst ein GIS-Programm, oder Sie beauftragen damit einen Dienstleister. Dieser importiert aus Ihren Agrarantragsdaten die Feldgrenzen und Bezeichnungen Ihrer Schläge in das Programm. Anschließend wird der Berater die größeren Flächen mit Ihrer Unterstützung unterteilen und dann die Beprobungslinien einzeichnen. Nützlich dafür sind zusätzliche digitale Karten, z. B. von der Bodenschätzung oder von teilschlagspezifischen Ertragsermittlungen oder auch Satellitenaufnahmen des Biomasseaufwuchses. Zum Beispiel bietet Dr. Stefan Hinck, Geschäftsführer der Firma Farmsystem (farmsystem.de) und der Firma Field Expert, ein solches Datenmanagement für Precision Farming an. Er nutzt zum Unterteilen von Schlägen und für die Routenplanung die freie GIS-Software „Open Jump“. Die vorbereiteten Flächen, Teilflächen und Routen speichert er als shape-Dateien.
Jedoch kann das GPS Basic das shape-Format nicht direkt verarbeiten. Die Dateien müssen erst in das vom Field Expert-System geforderte bbp-Format umgewandelt werden, um die für die Beprobung nötigen Informationen aus shape-­Dateien zusammenzuführen. Das Kürzel bbp steht für Bodenbeprobung. Für die nötige Konvertierung hat Field Expert ein web­basiertes Programm entwickelt, das jeder kostenlos nutzen kann. Sie finden es im Internet unter bbp.fieldexpert.de. Die Bedienung dieses Konvertierungswerkzeugs ist recht einfach. Im ersten Schritt sind die digitalen Schlaggrenzen aus den Agrarantragsdaten zu importieren. Hier sind verschiedene Formate möglich wie shp (mit shx und dbf) oder gml. Anschließend erfolgt – sofern vorhanden - in drei Schritten der Import von Teilflächen, Beprobungslinien und Beprobungspunkten. Beim Export der hochgeladenen Daten erzeugt das Programm für jeden Schlag eine eigene bbp-Datei. Damit dies korrekt funktioniert, und damit der Fahrer später beim Laden der Auftragsdateien in das Tablet des GPS Basic-Systems sinnvolle Schlagbezeichnungen angezeigt bekommt, müssen vor dem Export ein Attribut für den Dateinamen (z. B. die Schlagnummer) ausgewählt und ein Dateiname (z. B. Name des Betriebs) vergeben werden. Beim anschließenden Herunterladen der bbp-Dateien erzeugt das webbasierte Programm eine gezippte Datei. Diese speichert der Probennehmer dann auf dem USB-Stick des Basic-Systems.

Die aufgezeichneten Daten speichert das Basic-System wieder im bbp-Format.
Was uns sonst noch auffiel:

Gut zu wissen

Fazit: Um besser zu werden, brauchen Ackerbauern Informationen über den Zustand ihrer Böden. Eine regelmäßige, teilschlagspezifische Bodenbeprobung alle drei bis fünf Jahre ist dafür ein Instrument. Das GPS Basic von Field Expert ermöglicht das Finden geplanter Beprobungsrouten und das Wiederfinden von aufgezeichneten Beprobungspunkten. Das System kostet 6 600 Euro ohne MwSt. Es kommuniziert mit der Steuerung von Nietfeld-Bodenprobe­entnahmegeräten. Bei anderen Fabrikaten ist eine manuelle oder die Nachrüstung einer sensorgesteuerten Schaltung der Aufzeichnung möglich.
Anja Böhrnsen