In einer im Jahr 2023 veröffentlichten Studie haben Forscher gezeigt, dass ein sensorbasierter Düngeansatz (S) im Vergleich zu einer manuellen Anwendung (M) bei der Bewässerung von Salat in einem Gewächshaus die Kosten um das Vierfache senkt und die Düngemittel‑Effizienz deutlich erhöht, ohne dass das Pflanzenwachstum beeinträchtigt wird.
Versuchsdesign und Technologie
Im Experiment wurden zwei Behandlungsgruppen eingerichtet: Die Smart‑Fertigation (S) nutzte digitale IoT‑Sensoren, die alle drei Tage die Blattfläche (Canopy Area, CA) mittels Bildanalyse ermittelten und über ein Solid‑State‑Relay automatisch eine Pumpe steuerten. In der manuellen Gruppe (M) wurden identische Sensoren installiert, jedoch erfolgte die Düngergabe ausschließlich nach einem festen Zeitplan.
Anwendungskriterien
Bei der manuellen Behandlung wurde ein Flüssigdünger (LOF) alle drei Tage ausgebracht. Die smarte Behandlung setzte den Dünger nur dann ein, wenn die gemessene Blattfläche um mindestens 10 % hinter der der manuellen Gruppe zurückblieb, wodurch die Anwendung stark bedarfsorientiert wurde.
Ergebnisse zum Pflanzenwachstum
Die Messungen zeigten keine signifikanten Unterschiede im frischen Frischgewicht (33,4 g vs. 32,3 g pro Pflanze) und in der Blattfläche (770,2 cm² vs. 772,6 cm²) zwischen den beiden Gruppen.
Nährstoffkonzentration im Substrat
Die elektrische Leitfähigkeit (EC) des Substrats, ein Indikator für die Nährstoffkonzentration, war in der manuellen Gruppe um 21 % bis 69 % höher als in der smarten Gruppe, was auf eine intensivere Düngung hinweist.
Kosten und Effizienz
Die Anzahl der Düngeereignisse und die damit verbundenen Kosten waren in der manuellen Gruppe etwa viermal höher als in der smarten Gruppe. Die Düngemittel‑Effizienz erreichte 1,159 kg·m⁻²·$⁻¹ in der smarten Behandlung gegenüber 0,168 kg·m⁻²·$⁻¹ in der manuellen.
Bedeutung für die Praxis
Die Ergebnisse legen nahe, dass ein auf IoT‑Sensoren basierender Düngeansatz die Ressourcennutzung optimieren kann, indem er Überdosierung vermeidet und gleichzeitig das Ertragspotenzial beibehält. Für Betreiber von Gewächshäusern bietet die Methode ein wirtschaftliches und ökologisches Potenzial.
Dieser Bericht basiert auf Informationen von PLOS ONE, lizenziert unter Creative Commons BY 4.0 (Open Access). Wissenschaftliche Inhalte, offen zugänglich.
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