New Holland NIR Sensor

Beschreibung und Technische Daten

Sensor

Der am Auswurfkrümmer des Feldhäckslers installierte New Holland NIR Sensor, sendet nahinfrarote Lichtstrahlen auf das Erntegut. Durch die Reflektion des Lichtes können die Spektren des Erntegutes dank fortschrittlicher Kalibrierungskurven in Informationen über die Nährstoffzusammensetzung des Ernteguts umgewandelt werden. Der NIR Sensor bietet eine Vielzahl an Kalibrierungskurven für unterschiedliche Erntegüter wie frischen Mais, Gras, Luzerne und Roggen.

Mit dem NIR Sensor profitieren Kunden vor allem durch eine sofortige und genaue Messung, die vor Ort Aussage über die Qualität der Pflanze gibt, ohne zusätzliche Proben an ein externes Labor zu senden. Der Sensor misst 50-mal pro Sekunde die Lichtreflektion des Erntegutes und speichert den Durchschnittswert jede Sekunde. Auf einem 20 ha großem Feld, entspricht dies etwa 14.400 NIR Analysen für 1.000 Tonnen Mais­silage! (Werte kalkuliert mit den FR780 Leistungsergebnissen im Test.)

Die Daten können georeferenziert erfasst werden und lassen sich einfach in die FMIS Software importieren. Durch die Kombination von Ertrags- und Nährstoffkarten mit Saat- und Düngekarten, können Landwirte und Agronomen ihre Planungen für die nächste Saison verbessern.
Laut Herstellerangaben kann der Sensor nach der Saison auf dem Feldhäcksler auch auf anderen Maschinen wie dem Mähdrescher genutzt werden, um beispielsweise in Echtzeit die Nährstoffzusammensetzung des Getreides zu analysieren. Dies ermöglicht den Landwirten, die Qualität des geernteten Getreides zu bestimmen, bevor es das Feld verlässt um dementsprechend den geeigneten Lagerort festzulegen.

Der DLG-Test „Prüfung von mobilen Sensoren am Auswurfkrümmer eines Feldhäckslers zur Bestimmung von Trockenmassegehalten in vorbeiströmendem Futter“ hat das Ziel, die Genauigkeiten von mobilen Trocken­massesensoren bei der Trockenmassebestimmung in Mais im Vergleich mit der amtlichen Referenzmethode (Trockenschrankmethode) festzustellen.

Im DLG-Test wird der am Auswurfkrümmer eines Feldhäckslers angebaute Sensor im Feldversuch getestet. Die Grundeinstellungen des Feldhäckslers orientierten sich im Test an den Erntebedingungen vor Ort und werden über Vorversuche ermittelt. Um ein möglichst weites Einsatzspektrum abzudecken, werden die Versuche in Mais mit verschiedenen Sorten und mindestens drei unterschiedlichen Trockenmassegehalts­lagen durchgeführt. In jeder Trockenmassegehaltslage werden zehn Beprobungen durchgeführt (Bild 5) und dabei die ermittelten Trockenmassewerte des mobilen Sensors dokumentiert. Aus dem gehäckselten Mais jeder Beprobung werden dann jeweils fünf repräsentative Teilproben hergestellt und in geeignete Behälter überführt. Die Frischmasseeinwaage wird direkt beim Befüllen ermittelt und dokumentiert. Die Behälter werden verschlossen, gekennzeichnet und gekühlt zwischengelagert. Alle Teilproben aus einer Beprobung dienen der Ermittlung der Trockenmasse mit amt­licher Methode im Auftragslabor. Aus den Labor­werten für die jeweils fünf Teilproben aus einer Beprobung wird der Mittelwert für den Trocken­massegehalt nach amtlicher Methode als Referenzwert berechnet. Die Mittelwerte aus der Labor­analyse werden anschließend den korrespondierenden Angaben der mobilen Trockenmassesensoren gegenüber gestellt. Für die resultierenden Werte­paare werden die absoluten Abweichungen in den Trockenmassegehaltsangaben zwischen Sensor­angaben und Referenzwerten berechnet.

Der Feldtest fand im Oktober 2019 an einem Standort in Niedersachsen statt.

Am Standort standen auf zwei Flächen drei unterschiedliche Maissorten mit unterschiedlichen Trockenmassegehaltslagen zur Verfügung:

• KWS Stabil (eingestellte Häcksellänge: 7 mm)
• KWS Figaro (eingestellte Häcksellänge: 4, 7, 12 mm)
• KWS Fabiano (eingestellte Häcksellänge: 4, 7, 12 mm)

Trockenmassebestimmung mit dem New Holland NIR Sensor

Bild 7 zeigt die Abweichungen der vom New Holland NIR Sensor ermittelten Trockenmassegehalte gegen­über den mit der amtlichen Methode ermittelten Refe­renzwerten.

Insgesamt wurden 30 wertbare Versuchsfahrten in drei unterschiedlichen Maissorten in drei Trockenmassegehaltslagen durchgeführt.

In der Grafik sind die Messwerte des Trockenmassesensors rot und die Ergebnisse aus der Laboranalyse blau dargestellt. Jedem Referenzwert aus der Labor­analyse ist in der Darstellung ein Toleranzbereich von +/- 2 %abs zugeordnet.

Bei allen 30 Referenzmessungen liegen die festgestellten Abweichungen zwischen Sensorwert und Laborwert im Trockenmassegehalt bei maximal 3,3 %abs und bei 24 von 30 Wertepaaren sogar unter 2 %abs. Die mittlere Abweichung über alle Wertepaare beträgt 1,2 %abs. Kein Sensorwert überschreitet im DLG-Test die zulässige Toleranz mit einer Abweichung von mehr als 4 %abs.

Über alle Messfahrten ergibt sich für die New Holland NIR Sensorwerte im Vergleich zu den Ergebnissen aus der Referenzanalyse ein Bestimmtheitsmaß von R² = 0,929 (siehe Bild 6).