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Direktsaat - die Königsdisziplin des Pflanzenbaus
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Direktsaat - die Königsdisziplin des Pflanzenbaus. Direktsaat die Königsdisziplin des Pflanzenbaus Beschreibung und Funktion einiger Maschinen mit einem geringeren Bekanntheitsgrad in der Landwirtschaft Einen Überblick über Direktsaat, der Funktionsweise und Besonderheiten einiger ausgewählter Direktsaatmaschinen, mit geringem Bekanntheitsgrad im deutschen Markt gibt Torsten Feldt vom Kompetenzzentrum Ökologischer Landbau (KÖL) Rheinland-Pfalz am DLR RNH. Direktsaat / No-Till Direktsaat ist international unter dem Begriff No-Till bekannt. Die DLG (1997) hat definiert, sobald der Boden nur flach zur Aussaat bearbeitet wird, handelt es sich nicht mehr um Direktsaat. In Abbildung 1 ist eine Direktsaatmaschine bei der Aussaat zu sehen. Abbildung 1: Direktsaatmaschine bei der Aussaat Funktionsweise der Direktsaat Es wird lediglich (meistens) mit einer speziellen Direktsaatmaschine in den unbearbeiteten Boden gesät. In der Regel verfügen Direktsaatmaschinen über spezielle Schaare oder Konstruktionen, die einen höheren Schardruck als die normale Satttechnik, die in den meisten Betrieben eingesetzt wird, aufweisen. Das ist notwendig um eine optimale Saatgutablage in dem Boden zu gewährleisten. Wegen der auf den Boden liegende Zwischenfrüchte oder Erntereste ist der Reihenabstand meist größer als bei konventioneller Saattechnik. Das hängt teilweise mit der Bedienerfreundlichkeit bzw. Erreichbarkeit der einzelnen Säaggregate zusammen, da diese aus technischen Gründen komplexer sind. Die komplexere Bauweise führt zu einer Verteuerung je Schaar. Durch einen etwas größeren Reihenabstand wird versucht die Investitionskosten im Rahmen zu halten. Einige Hersteller verwenden einen Doppelauslass an der Säeinheit um eine Art Doppelreihe mit geringerem Reihenabstand zu erzeugen. Zur nächsten „Doppelreihe“ ist der Reihenabstand etwas größer. Die Vereinzelung bzw. Saatgutverteilung erfolgt in der Regel pneumatisch. Diese Technik wird von kleineren Unternehmen gerne zu gekauft, da sich eine eigene Entwicklung aus Kostengründen nicht lohnt. Das hat den weiteren Vorteil, wenn bekannt ist, in welchem Fabrikat diese Technik ebenfalls verbaut wird oder wer der Hersteller der Originalteile ist, können von diesem ebenfalls im Bedarfsfall Ersatzteile bezogen werden. Die Wahrscheinlichkeit ist größer, dass so bei „älteren“ oder seit Jahren im Einsatz befindlichen Maschinen Originalersatzteile nachgekauft werden können. Beim Kauf sollte auf eine Ersatzteilliste des Produzenten bestanden werden oder auf das Benennen des Orginalherstellers und Typ des Produktes. Dadurch besteht die Möglichkeit im Internet oder speziellen Foren weitere Ersatzteillisten bzw. -bezugslisten zu erhalten. Eine weitere technische Herausforderung sind kompakte und wendige Bauweisen bei Direktsaatmaschinen. Wendigkeit ist gerade auf kleinen Parzellen, wo ein häufiges Umsetzen der Maschine erforderlich ist, von Vorteil. Je kompakter eine Direktsaat Maschine ist, desto aufwendiger ist oftmals die Konstruktion, welches sich im Preis für die Maschine wiederspiegeln kann. Größere Arbeitsbreiten lassen sich im Idealfall mit nur einem Steuergerät vom Straßentransport in Arbeitsposition ausklappen. Die Direktsaat kann momentan noch als Nischenmarkt bezeichnet werden, was wiederrum bedeutet: Die Entwicklungskosten verteilen sich auf eine geringe Stückzahl produzierter Direktsaatmaschinen. Dafür sind kleine Anbieter oftmals in der Lage jede gewünschte Sonderausstattung zu produzieren. Einige Anbieter modifizieren deshalb ihre Mulchsaattechnik, damit diese im Bedarfsfall ebenfalls für Direktsaat genutzt werden kann. Über diesen Weg bzw. Einstieg immer weiter die Bodenbearbeitung zu reduzieren bis letztendlich die Umstellung zur Direktsaat nur noch ein kleiner Schritt ist, war oder ist für manchen Betrieb noch heute der Einstieg in die erfolgreiche Direktsaat. Dabei darf nicht vergessen werden, modifizierte Mulchsaattechnik ist keine Direktsaat und es sind viele Kompromisse ein zu gehen. Nach einer gelungene Aussaat (Abbildung 2), in dem Beispiel mit einer Novag Direktsaatmaschine, ist auf den ersten Blick nicht erkennbar, dass bereits eine Aussaat erfolgt ist. Der schmale geöffnete Schlitz für die optimale Saatgutablage nicht ohne weiteres zu erkennen ist. Eine gelungene Direktsaat zeichnet aus, dass keine Bewegung des Bodens erfolgt. Dadurch fehlt auch vielen Un- oder Beikräutern der Lichtreiz zum Keimen. In dem Produktionsverfahren ist das so gewollt. Die Un- und Beikrautregulierung durch Unterdrücken durch Nährstoff- und Lichtentzug erfolgt im Idealfall durch einen ständigen Bewuchs. Dieser wird vor der Aussaat gecrimpt (gequetscht). Über den Entzug des Lichtreizes für die Keimung von Unkräutern, sollen diese letztendlich dem Bodenleben als „Nahrung“ zur Verfügung stehen. Ziel ist es, immer einen Aufwuchs auf der Fläche, entweder mit Kulturpflanzen oder einer Zwischenfrucht, wachsen zu haben. Abbildung 2: In Direktsaat eingesäte Zwischenfrucht Säschar Bei der Direktsaat werden hauptsächlich Scheibenscharkonstruktionen oder Zinken (beim Sägrubber) zum Öffnen des Bodens verwendet. Je nach Zinkenform und Ausgestaltung muss der Boden schütt- oder rieselfähig sein, damit genügend Feinerde auf das Saatgut fällt. Je nach Hersteller und Schartyp wird der Boden mehr oder weniger bearbeitet. Bei einer Scheibe oder mehreren Scheiben besteht die Gefahr des Hairpinnings, d.h. im unglücklichen Fall drückt die Scheibe Erntereste in die Saatrille und legt auf oder in die Erntereste das Saatgut ab. Das hat den Nachteil, dass dem Saatkorn Feuchtigkeit zum Keimen fehlt. Deswegen haben einige Hersteller Räumwerkzeuge vor der Scheibe montiert oder aber die Scheibe hat einen Schnittwinkel (schräg gestellt Scheibe). Bei einer schräg gestellten Scheibe besteht bei feuchten Aussaatbedingungen die Gefahr, des Verschmierens des Bodens seitlich der Scheibe an der Saatrillenwand. An den Seiten der Scheibe wirken große Kräfte auf den Boden. Ein anderes Prinzip der Saatgutablage ist das T-förmige Aufschneiden des Bodens und unter dem unbearbeiteten Boden im Boden auf die gewünschte Tiefe das Saatgut abzulegen. Dabei wird mit einem in der Regel gezackten Scheibensech der Boden aufgeschnitten (Abbildung 4). Die Saateinheit (Abbildung 5 und Abbildung 6) wird dann wie ein auf dem Kopf gestelltes T ( )durch den Boden geführt. Ursprünglich wurde das Kreuzschlitzschar (technische Bezeichnung für diese Scharform) in Australien entwickelt und von dem französischen Hersteller Novag für den europäischen Markt modifiziert. Das Verfahren ist näher bei der Novag Direktsaattechnik beschrieben. Saatguttank In der Regel sind zwei Saatguttanks verbaut, wobei einer für Unterfußdüngung genutzt werden kann. Dieser ist mit einer Siebeinlage ausgestattet, damit keine verklumpten Düngemittel den Auslass des Saatguttanks verstopfen oder die Dosiereinheit beschädigen können. Steuerung Die meisten Maschinenhersteller bieten elektronische Steuerungsterminals an, in denen selbstverständlich eine Fahrgassenschaltung integriert ist oder ebenfalls eine Abdrehprobe vorgewählt werden kann. Oftmals befindet sich am Saatguttank die Möglichkeit ein Gefäß für die Abdrehprobe zu positionieren sowie ein Schalter für die Abdrehprobe. Bei einigen Herstellern ist der Zugang jedoch subopitmal. Anbau der Saattechnik am Zugfahrzeug Viele Produzenten von Direktsaatmaschinen bevorzugen als Zugvorrichtung eine Deichsel mit Anhängung auf einer K80 Kugel. Wahlweise bieten einige als Alternative auch eine Unterlenker Zugvorrichtung oder nur die Anhängung über die Unterlenker an. Die größeren Maschinen mit einer Anhängungsoption sind in der Regel wegen des Eigengewichtes mit einer Druckluftbremsanlage ausgestattet. Zugkraftbedarf Der Zugkraftbedarf hängt von der gewählten Direktsaatmaschine, der Anzahl der Säaggregate bzw. dem Reihenabstand und den Bodenverhältnissen ab. Dazu zählen ein kupiertes Gelände sowie die unterschiedlichen Bodenarten. Während auf sandigen Böden eher Direktsaatmaschinen in leichterer Bauart zum Einsatz kommen, oftmals sind die geringerer Anschaffungskosten und der geringere Zugkraftbedarf das Motiv für die Anschaffung dieser Ausführungen. Auf Lehm oder tonigen Böden werden robustere Ausführungen mit höheren Zugkraftbedarf favorisiert, die eine entsprechende Zugkraft verlangen. Bedingt durch die streifenartige Bodenbearbeitung kann von einem geringeren Kraftstoffbedarf ausgegangen werden, als bei einer ganzflächigen Bodenbearbeitung. GPS-Technik Ein Anschlussfahren ist ohne technische Hilfsmittel nicht einfach möglich. Das ist nachvollziehbar, wegen der nur schwer erkennbaren Saatreihen (Abbildung 2). Gerade bei größeren Arbeiten ist das unmöglich. Spurenanzeiger bringen oftmals nicht den gewünschten Effekt oder bedingt durch die Bodenbewegung entsteht ein Keimreiz für Un- oder Beikräuter in der Markierung des Spuranzeigers und karikieren so die Direktsaat. Deswegen empfiehlt sich eine GPS-Steuerung des Schleppers. Im hängigen Gelände kann eine zweite GPS Steuerung gerade bei sehr weit vom Traktor angebauten Geräten durchaus von Vorteil sein, damit immer im Anschluss gesät wird. Das setzt jedoch ein flächendeckendes GPs Signal voraus. Ein Blick in die per Hand geöffnete Saatrille (Abbildung 3) zeigt genügend feine Erde zum Keimen der angebauten Kultur. Um dieses zu erreichen gibt es mehrere unterschiedliche technische Ansätze der Direktsaatmaschinen Hersteller. Abbildung 3: Ablage des Saatgutes bei Direktsaat mit einer Novag Direktsaatmaschine Novag Die Firma Novag ist ein französisches Unternehmen mit einer deutschen Niederlassung. Novag hat sich auf die ausschließliche Herstellung von Direktsaatmaschinen spezialisiert. Diese Maschinen verwenden ein Mittelfahrwerk wie in Abbildung 1 zu sehen ist. Auf dem Foto ist der Saatguttank (rot) in zwei Kammern unterteilt. Somit besteht die Möglichkeit eine Kammer für die Unterfußdünger zu verwenden oder beide mit unterschiedlichen Saatgütern zu befüllen. Wie in Abbildung 1 zu sehen ist, sind im hinteren Bereich der Maschine zwei Tanks für unterschiedliche Feinsämereien montiert. Vorteil von diesen vier Tanks ist, dass Saatgut von unterschiedlichen Tausendkorngewicht und Größe verwendet werden kann. Die Zusammenführung unterschiedlicher Feinsämerein erfolgt vor dem Verteilerkopf. Als Säeinheit wird ein in Eigenregie weiter entwickeltes Kreuzschlitzschar (Cross Slot Schar) verwendet. Ursprünglich wurde das Cross Slot Schar in Australien für den Anbau in trockenen Böden entwickelt. Die Firma Cross Slot aus Neuseeland, hat nach einer Studie zur bestmöglichen Grünlandnachsaat, das Kreuzschlitzschar ab 1980 vertrieben. Jede Säeinheit kann mit 500 kg Schardruck belastet werden. In Abbildung 6 ist die Säeinheit dargestellt. Durch ein Scheibensech (Abbildung 5) wird der Boden aufgeschnitten. Abbildung 4: Vergrößerung des Bodenaufschnitts durch das Scheibensech vor dem Säen und Verschließen der Saatrille In Abbildung 4 ist der vom Scheibensech aufgeschnittenen Boden in der Vergrößerung gut erkennbar. Die seitlich am Scheibensech (Abbildung 5 und Abbildung 6) montierten Blade (Klinge), die der Hersteller als „Säschuh“ bezeichnet, heben den Boden nur leicht an. Es kann ein Blade entweder an einer Seite des Scheibenseches oder an beiden Seiten montiert werden. Bei einseitiger Montage sollten 50 % der Blade’s links vom Scheibensech und 50 % rechts davon montiert werden, damit die Maschine gerade ausläuft. Hauptaufgabe des Blade ist, dass wie ein umgedrehtes T im Boden arbeitet, eine Saatrille unter der Erdoberfläche zu ziehen. In dieser wird das Saatgut pneumatisch abgelegt. Die Andruckrollen sorgen für eine Rückverfestigung des Bodens und Schließen des Schnittes vom Scheibensech. So wird das Saatgut unter den Ernteresten oder einer gecrimpten (gequetschten) Zwischenfrucht im Boden abgelegt ohne die von anderen Techniken bekannte sichtbare Saatrille zu hinterlassen. Die Arbeitstiefe kann frei von ca. 2 – 8 (10) cm vorgewählt werden. Wahlweise kann links und rechts vom Scheibensechs das Saatgut im Boden abgelegt werden, wenn zwei Blades je Säeinheit montiert sind. Das ist von Bedeutung, wenn beim Zwischenfruchtanbau unterschiedliche Komponenten z.B. Feinsämereien und Erbsen ausgesät werden sollen bzw. idealerweise unterschiedlich tief abgelegt werden. Insgesamt bietet die Novag optional die Möglichkeit bis zu vier verschiedene Komponenten in Saatgutstrom zu mischen oder einzeln in einer Überfahrt auszusäen. Für Feinsämereien, die als Begleitsaat mit ausgesät werden sollen, besteht weiter die Möglichkeit diese über kleine Verteilerköpfe hinten oder vorne an der Maschine ganzflächig zu streuen. Abbildung 5: Detailaufnahme Scheibensech, Blade und Abstreifer der Novag Säeinheit Abbildung 6: Novag Säeinheit mit den montierten Blade links und rechts vom Scheibensech, welches vom Hersteller als Säschuh bezeichnet wird. Die Tiefenführung (Abbildung 7:) erfolgt durch eine Einstelloption am Säaggregat durch drehen. Abbildung 7: Tiefenführung an dem Säaggregat Abbildung 8 zeigt das Säagregat bei der Arbeit. Typischer Weise wächst die junge Pflanze, schräg oder mit einem Winkel (Abbildung 9) in der Wurzel zum vom Scheibensech (aufgeschnittenen) geöffneten Boden. Bei einigen Pflanzen ist diese Winkelung extremer. Diese Pflanzen haben einen fast 90° Winkel in der Wurzel um möglichst leicht durch den Boden gerade unter trockenen Bedingungen zu stoßen (Abbildung 10). Diese Besonderheit sieht man nur bei vorsichtigen frei legen der Pflanzen. Ein Blick auf die auflaufenden Pflanzen in der Draufsicht lässt das nicht erkennen (Abbildung 11, Abbildung 12). Das ist durch die Tatsache erklärlich, dass der durch das Scheibensech aufgeschnittene Boden einen geringeren Widerstand für den Keimling bietet als der massive unbearbeitete Boden. Gerade bei trockenen Böden ist dieser Effekt zu beobachten. Abbildung 8: Säagregat bei der Arbeit Abbildung 9: Schräg auflaufende Pflanze im Saatschlitz Abbildung 10: Zwischenfrucht läuft gewinkelt auf Abbildung 11: Auflauf der Zwischenfrucht Abbildung 12: Aufgelaufene Kultur In der Südpfalz konnten sich 2019 unter trockenen Bedingungen direkt nach der Ernte durch Direktsaat ausgesäte Zwischenfrüchte noch etablieren, jedoch litten sie in der Folgezeit unter Wassermangel (Abbildung 13). Dagegen war in einem Zwischenfruchtversuch mit unterschiedlichen Sattechniken z.B. Direkt-, Mulch-, Drohnensaat vor der Ernte oder Zwischenfruchtaussaat beim Mähdrusch 2022 kein Unterschied erkennbar. Das änderte sich erst nach den Niederschlägen im Herbst. Abbildung 13: Unter trockenen Bedingungen aufgelaufene Zwischenfrucht mBoss (Agrisem) Das m im Namen steht für mini Boss. Die vorgestellte Direktsaatmaschine ist das Einstiegsmodell in die Direktsaat. Die Arbeitsbreite ist wahlweise von 3 bis 4 Metern erhältlich. Sie zeichnet sich durch eine Kompakte Bauweise aus (Abbildung 14) und ist mit zwei Dosierköpfen, in der Version mit geteiltem Saatguttank, erhältlich. Optional ist ein weiterer kleiner Saatgutbehälter für Feinsämereien käuflich. Je nach Wunsch kann eine Reihenweite von 16,7; 18,75 oder 25 cm gewählt werden. Abbildung 14: Dosierköpfe für jeden Tank Quelle: Torsten Feldt privat In Abbildung 14 sind schräg laufende Scheiben verbaut worden um den Saatschlitz zu öffnen. Da nicht jeder Boden oder Bedingung identisch ist, sind verschiedene Vorwerkzeuge auch zum Räumen einer Mulchauflage erhältlich. Die Andruckrollen Abbildung 15 und in der Detailansicht Abbildung 16 verfügen über individuelle Einstellungen. Die Andruckrollen sind in unterschiedlichen Ausführungen erhältlich. Abbildung 15: Säaggregate mit Fahrwerk Quelle: Torsten Feldt privat Abbildung 16: Andruckrolle mit Tiefeneinstellung in Detailansicht Quelle: Torsten Feldt privat Im Saatgut- sowie Düngemitteltank (Abbildung 17) ist ein Sieb montiert, dass die Dosiereinheit vor Verstopfungen schützt. Neben dem Dosierer ist ein Schalter für die Abdrehprobe angebaut. (Abbildung 18) Abbildung 17: Saatguttank mit Sieb Quelle: Torsten Feldt privat Abbildung 18: : elektrisch angetriebene Dosierer und Schalter für die Abdrehprobe Quelle: Torsten Feldt Die Absenktiefe des Fahrwerks kann durch Abstandhalter über den Zylinderkolben begrenzt werden (Abbildung 19). Abbildung 19: Fahrwerk mit Tiefenbegrenzung Quelle: Torsten Feldt privat Easy Drill Sky Die Easy Drill ist auch eine reine Direksaatmaschine, die in der Praxis ebenfalls zur Mulchsaat verwendet wird. Der Hersteller hat noch andere Maschinentypen für die Saattechnik im Programm. In Abbildung 20 ist eine mechanische Direktsaatmaschine abgebildet. Die Bezeichnung HD gibt Aufschluss darüber, dass die Säschiene HD mit Karbidschutz und HD Niaux 200 Scheiben verbaut wurde. Es handelt sich in der Ausführung um eine mechanische Direktsaatmaschine. Mechanische Direktsaatmaschinen bietet der Hersteller in 3 und 4 m Ausführungen mit einem geteilten Saatgutbehälter z.B. für Unterfußdüngung an. Der Hersteller hat ebenfalls pneumatische Direktsaatmaschinen im Angebot. Für kleinere Betriebe ist die mechanische Sattechnik eine Option. Vor dem Säaggregat (Abbildung 21) sind gummierte Rollen (Abbildung 20) montiert. Diese können eine Zwischenfrucht vor der Aussaat niederdrücken. Die Saatgutablage erfolgt in einem Tandem Säaggregat, das denen von Zuckerrübensämaschinen ähnelt. Das bietet den Vorteil, dass eine gleichmäßige Tiefenführung (Abbildung 21) gewährleistet ist, sowie vier verschiedene Arten von Saatgut unterschiedlich dosiert und in zwei Tiefen ablegt werden kann. Diese Aussage gilt nur für die pneumatische Ausführung mit mehreren Saatgutbehältern. Abbildung 20: Kompaktbauweise einer Direktsaatmaschine Quelle: Torsten Feldt privat Abbildung 21: Säaggregat mit Parallelführung Quelle: Torsten Feldt privat Fazit: Jede Maschine hat ihre Vor- und Nachteile. Entscheidend ist es für den jeweiligen Betriebsleiter oder jeweilige Betriebsleiterin die optimale Maschine z
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