Der Einfluss der Sätiefe auf Feldaufgang und Ertrag von Mais:
Gespeichert in:
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| Format: | Abschlussarbeit Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
Hamburg
Kovac
2009
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| Schriftenreihe: | Schriftenreihe Agrarwissenschaftliche Forschungsergebnisse
36 |
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| Online-Zugang: | Ausführliche Beschreibung Inhaltsverzeichnis |
| Beschreibung: | XXIII, 186 S. graph. Darst. 210 mm x 148 mm, 273 gr. |
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|---|---|
| adam_text | Titel: Der Einfluss der Sätiefe auf Feldaufgang und Ertrag von Mais
Autor: Knappenberger, Thorsten
Jahr: 2009
I nhaltsverzeichnis
1 Einleitung 1
1.1 Problemstellung....................... 2
1.2 Zielsetzung ......................... 4
2 Physikalische Bodeneigenschaften 5
2.1 Hydraulische Bodeneigenschaften............. 5
2.1.1 Bodenwasser..................... 5
2.1.2 Energiezustand von Bodenwasser......... 7
2.1.3 Potenziale...................... 7
2.1.4 Wasserfluss..................... 9
2.2 Thermische Bodeneigenschaften.............. 12
2.3 Mechanische Bodeneigenschaften ............. 14
3 Vorgänge beim Keimen und Auflaufen 19
3.1 Einfluss von Wassergehalt und Saugspannung...... 20
3.2 Einfluss der Temperatur.................. 22
3.3 Einfluss der Bodenstruktur................. 24
4 Ableitung optimaler Sätiefen 27
4.1 Berechnung des Wasserhaushaltes............. 27
4.1.1 Eingabedaten für Hydrus-ID............ 29
4.1.2 Festlegung der oberen Randbedingung...... 31
4.1.3 Hydraulisches Modell................ 31
4.1.4 Stapelverarbeitung des Hydrus-1 D-Modells . ... 32
4.2 Berechnung des Wärmehaushaltes............. 33
4.2.1 Bodenwännestrom................. 33
4.2.2 Bestimmung der Bodenoberflächentemperatur . . 34
VII
Inhaltsverzeichnis
4.2.3 Lösung der partiellen Differenzialgleichung .... 35
4.3 Modellierung von Keim- und Auflaufdauer........ 41
4.4 Ergebnisse.......................... 47
4.4.1 Wasserhaushalt................... 48
4.4.2 Wärmehaushalt................... 48
4.4.3 Keim- und Auflaufdauer.............. 54
4.5 Ermittlung der Sätiefe................... 56
4.6 Bedeutung der Bodenartengruppen im deutschen
Maisanbau.......................... 59
5 Technische Umsetzung und Versuchsbeschreibung 61
5.1 Programm für die Feldversuchsanlage........... 61
5.1.1 Anforderungen ................... 62
5.1.2 Grundlagen der Geodäsie.............. 63
5.1.3 Koordinaten-Umrechnung............. 65
5.1.4 Erstellung und Umsetzung von Versuchsplänen . . 70
5.1.5 Erfassung räumlicher Daten............ 71
5.2 Beschreibung der verwendeten Messverfahren....... 72
5.2.1 Bestimmung der Bodenfeuchte........... 72
5.2.2 Thermische Bodeneigenschaften.......... 73
5.2.3 Feldaufgang..................... 73
5.2.4 Ertrag........................ 73
5.3 Auswertung georeferenzierter Messwerte......... 74
5.3.1 Punkt-zu-Punkt-Korrelation............ 74
5.3.2 Autokorrelation................... 74
5.3.3 Kreuzkorrelation.................. 75
5.3.4 Semivarianz..................... 76
5.4 Beschreibung verwandter Berechnungsverfahren..... 77
5.4.1 Digitale Geländemodelle (DGM).......... 77
5.4.2 Topografiseher Wetness Index (TM)....... 78
5.5 Technische Änderungen an der Sämaschine........ 78
6 Feldversuche Ergebnisse 81
6.1 Beschreibung der Versuchsstandorte............ 81
VIII
Inhaltsverzeichnis
6.1.1 Ihinger Hof (Universität Hohenheim)....... 81
6.1.2 Frankenhausen (Universität Kassel)........ 84
6.2 2005 - Ihinger Hof (Schlag Binsensee)........... 84
6.2.1 Feldaufgang..................... 85
6.2.2 Ertrag........................ 87
6.3 2005 - Frankenhausen (Schlag Schmalenbeck) ...... 87
6.3.1 Feldaufgang..................... 87
6.3.2 Ertrag........................ 89
6.4 2006 - Ihinger Hof (Schlag Riech)............. 89
6.4.1 Feldaufgang - klassische Statistik......... 90
6.4.2 Feldaufgang - Geostatistik............. 95
6.4.3 Ertrag - klassische Statistik............ 99
6.4.4 Ertrag - Geostatistik................ 103
6.5 2006 - Frankenhausen (Schlag Kleiner Ilgsberg)..... 106
6.5.1 Feldaufgang..................... 106
6.6 2007 - Ihinger Hof (Schlag Riech)............. 107
6.6.1 Feldaufgang - klassische Statistik......... 110
6.6.2 Feldaufgang - Geostatistik............. 113
6.6.3 Ertrag - klassische Statistik............ 117
6.6.4 Ertrag - Geostatistik................ 121
6.7 2007 - Frankenhausen (Schlag Ortside).......... 124
6.7.1 Feldaufgang..................... 124
6.8 Varianzanalyse über beide Jahre und Standorte..... 128
7 Diskussion 133
7.1 Diskussion der Modeüierungsergebnisse.......... 133
7.2 Diskussion der Feldversuche................ 135
8 Zusammenfassung 139
9 Summary 143
A Anhang 145
IX
Tabellenverzeichnis
2.1 Wärmeleitfähigkeit und -kapazität verschiedener
Bodenbestandteile ..................... 14
2.2 Konsistenzgrenzen nach Atterberg............. 15
4.1 Bodenartengruppen und deren Korngrößenverteilung . . 29
4.2 Albedo von Böden und Bewuchs.............. 34
4.3 Wärmekapazitäten von Bodensubstanzen......... 40
4.4 Parameter des Wasseraufnahmemodells für Mais..... 44
5.1 Werte der Halbachsen für unterschiedliche Bezugssysteme 63
6.1 F-Werte der Einflussfaktoren auf den Feldaufgang
2006 - Ihinger Hof..................... 92
6.2 Lösung der Regressionsgleichung des Feldaufgangs
2006 - Ihinger Hof..................... 94
6.3 F-Werte der Einflussfaktoren auf den Ertag 2006
- Ihinger Hof........................ 100
6.4 Lösung der Regressionsgleichung des Ertrags 2006
- Ihinger Hof........................ 100
6.5 Lösung der Regressionsgleichung des Ertrags 2006
als Funktion der Stickstoffdüngung - Ihinger Hof .... 103
6.6 F-Werte der Einflussfaktoren auf den Feldaufgang
2006 - Frankenhausen................... 108
6.7 Lösung der Regressionsgleichung des Feldaufgangs
2006 - Frankenhausen................... 109
6.8 F-Werte der Einflussfaktoren auf den Feldaufgang
2007- Ihinger Hof..................... 112
XI
Tabellenverzeichnis
6.9 Lösung der Regressionsgleichung des Feldaufgangs
2007 - Ihinger Hof..................... 113
6.10 F-Werte der Einflussfaktoren auf den Ertag 2007
-Ihinger Hof........................ 118
6.11 Lösung der Regressionsgleichung des Ertrags 2007
- Ihinger Hof........................ 120
6.12 Lösung der Regressionsgleichung des Ertrags 2007
als Funktion der Stickstoffdüngung - Ihinger Hof .... 122
6.13 F-Werte der Einflussfaktoren auf den Feldaufgang
2007 - Frankenhausen ................... 125
6.14 Lösung der Regressionsgleichung des Feldaufgangs
2007 - Frankenhausen ................... 125
6.15 F-Werte der Einflussfaktoren auf den Feldaufgang
beider Jahre und Orte................... 130
A. 1 Standorteigenschaften des Schlages Riech......... 145
XII
Bilderverzeichnis
2.1 Saugspannungskurve und hydraulische Leitfähigkeit ... 6
2.2 Hydraulisches Potenzial .................. 9
2.3 Wärme- und Temperaturleitfähigkeit........... 13
2.4 Optimale Bearbeitungsfeuchte und Klumpengröße .... 16
4.1 Bodenartenhauptgruppen des Korngrößendreiecks .... 28
4.2 Numerische Lösung einer parabolischen Differen-
zialgleichung......................... 29
4.3 Vergleich von analytischem und numerischem Verfahren . 39
4.4 Mineralanteile der Bodenfraktionen............ 41
4.5 Keimmodell von Mais.................... 43
4.6 Schema der Berechnungen................. 45
4.7 Modellierte Keim- und Auflaufdauer ........... 46
4.8 Modellierungsergebnisse der Saugspannung........ 49
4.9 Modellierungsergebnisse der Temperatur für Reinsande . 50
4.10 Modellierungsergebnisse der Temperatur für Normallehme 51
4.11 Modellierungsergebnisse der Temperatur - Tem-
peratursummen und Temperaturdifferenzen........ 52
4.12 Modellierte Keim- und Auflaufdauer ........... 55
4.13 Geeignete Sätiefen der Bodenartengruppen........ 56
4.14 Niederschlags- und Wärmesummen............ 57
4.15 Sätiefen extremer Witterung................ 58
4.16 Flächenanteil der Bodenartengruppen........... 59
5.1 Ellipse mit den beiden Halbachsen............. 63
5.2 Mittleres Erdellipsoid und lokal bestanschließen-
des Ellipsoid......................... 64
XIII
Bilderverzeichnis
5.3 Einzelschritte der Koordinaten-Umrechnung....... 66
5.4 Kartesische und ellipsoidische Koordinaten........ 67
5.5 Anlegen eines Versuchsplanes auf dem Feld........ 71
5.6 Bestimmung von Autokorrelation und Variogramm ... 75
5.7 Technische Änderungen an der Sämaschine........ 79
6.1 Precision-Farming-Schläge auf dem Ihinger Hof..... 82
6.2 Textur der Precision-Farming-Schläge auf dem Ihin-
ger Hof............................ 83
6.3 Schläge auf der Staatsdomäne Frankenhausen...... 85
6.4 Versuchsplan 2005 - Ihinger Hof.............. 86
6.5 Wetterverlauf 2005 - Ihinger Hof............. 86
6.6 Versuchsplan 2005 - Frankenhausen............ 88
6.7 Wetterverlauf 2005 - Frankenhausen ........... 88
6.8 Versuchsplan für 2006 und 2007.............. 89
6.9 Wetterverlauf 2006 - Ihinger Hof............. 91
6.10 Feldaufgang 2006 - Hohenheim.............. 91
6.11 QQ-Plot und Histogramm des Feldaufgangs 2006
- Hohenheim ........................ 93
6.12 Variogramm und Autokorrelogramm der Boden-
feuchte vom 20.04.2006................... 95
6.13 Variogramm und Autokorrelogramm der Boden-
feuchte vom 26.04.2006................... 96
6.14 Variogramm und Autokorrelogramm des Feldauf-
gangs vom 17.05.2006.................... 97
6.15 Kreuzkorrelogramm des Feldaufgangs vom 17.05.2006 . . 98
6.16 Ertrag 2006 - Hohenheim ................. 101
6.17 QQ-Plot und Histogramm des Ertrags 2006 - Hohenheim 102
6.18 QQ-Plot und Histogramm des Ertrags 2006 als
Funktion der Stickstoffdüngung - Hohenheim ...... 104
6.19 Variogramm und Autokorrelogramm des Ertrags 2006 . . 104
6.20 Kreuzkorrelogramm des Ertrags vom 23.10.2006..... 105
6.21 QQ-Plot und Histogramm des Feldaufgangs 2006
- Frankenhausen...................... 108
XIV
Bilderverzeichnis
6.22 Wetterverlauf 2006 in Frankenhausen........... 109
6.23 Feldaufgang 2006 - Frankenhausen............ 110
6.24 Wetterverlauf 2007 - Ihinger Hof............. 111
6.25 Feldaufgang 2007 - Hohenheim.............. 111
6.26 QQ-Plot und Histogramm des Feldaufgangs 2007
- Hohenheim ........................ 113
6.27 Variogramm und Autokorrelogramm der Boden-
feuchte 24.04.2007...................... 114
6.28 Variogramm und Autokorrelogramm der Boden-
feuchte 23.05.2007...................... 115
6.29 Variogramm und Autokorrelogramm des Feldauf-
gangs vom 23.05.2007.................... 115
6.30 Kreuzkorrelogramm des Feldaufgangs vom 23.05.2007 . . 116
6.31 Ertrag 2007 - Hohenheim ................. 117
6.32 QQ-Plot und Histogramm des Ertrags 2007 - Hohenheim 119
6.33 QQ-Plot und Histogramm des Ertrags 2007 als
Funktion der Stickstoffdüngung - Hohenheim ...... 122
6.34 Variogramm und Autokorrelogramm des Ertrags
vom 19.10.2007....................... 122
6.35 Kreuzkorrelogramm des Ertrags vom 19.10.2007..... 123
6.36 Wetterverlauf 2007 - Frankenhausen ........... 126
6.37 Feldaufgang 2007 - Frankenhausen............ 126
6.38 QQ-Plot und Histogramm des Feldaufgangs 2007
- Frankenhausen...................... 127
6.39 QQ-Plot und Histogramm des Feldaufgangs allgemein . . 129
6.40 Feldaufgang der Jahre 2006 und 2007 - Ihinger
Hof und Frankenhausen .................. 130
6.41 Feldaufgang der Jahre 2006 und 2007........... 131
6.42 Feldaufgang - Ihinger Hof und Frankenhausen...... 131
A. 1 Semivariogramm und Autokorrelogramm des Feld-
aufgangs 2006........................ 146
A.2 Kreuzkorrelogramme des Feldaufgangs 2006 mit
der Bodenfeuchte...................... 147
XV
Bilderverzeichnis
A.3 Kreuzkorrelogramme des Feldaufgangs 2006 mit
der el. Leitfähigkeit und dem GMD............ 148
A.4 Kreuzkorrelogramme des Feldaufgangs 2006 mit
Ton- und Schluffgehalt................... 149
A.5 Kreuzkorrelogramme des Feldaufgangs 2006 mit
dem Sandgehalt....................... 150
A.6 Semivariogramm und Autokorrelogramm des Er-
trags 2006 .......................... 151
A.7 Kreuzkorrelogramme des Ertrags 2006 mit der Bo-
denfeuchte .......................... 152
A.8 Kreuzkorrelogramme des Ertrags 2006 mit der el.
Leitfähigkeit und dem Wetness Index........... 153
A.9 Kreuzkorrelogramme des Ertrags 2006 mit Ton-
und Schluffgehalt...................... 154
A.10 Kreuzkorrelogramme des Ertrags 2006 mit Sand-
gehalt und Feldaufgang................... 155
A.ll Semivariogramm und Autokorrelogramm des Feld-
aufgangs 2006 ........................ 156
A. 12 Kreuzkorrelogramme des Feldaufgangs 2007 mit
der Bodenfeuchte...................... 157
A. 13 Kreuzkorrelogramme des Feldaufgangs 2007 mit
Wärme- und Temperaturleitfähigkeit........... 158
A. 14 Kreuzkorrelogramme des Feldaufgangs 2007 mit
Ton-und Schluffgehalt................... 159
A.15 Kreuzkorrelogramm des Feldaufgangs 2007 mit Sand-
gehalt und dem Wetness Index............... 160
A. 16 Semivariogramm und Autokorrelogramm des Er-
trags 2006 .......................... 161
A.17 Kreuzkorrelogramme des Ertrags 2007 mit der Bo-
denfeuchte .......................... 162
A.18 Kreuzkorrelogramme des Ertrags 2007 mit Wärme-
und Temperaturleitfähigkeit................ 163
XVI
Bilderverzeichnis
A. 19 Kreuzkorrelograinme des Ertrags 2007 mit Ton-
und Schiuffgehalt...................... 164
A.20 Kreuzkorrelogramm des Ertrags 2007 mit Sand-
gehalt und Feldaufgang 2007................ 165
XVII
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| discipline | Agrarwissenschaft Agrar-/Forst-/Ernährungs-/Haushaltswissenschaft / Gartenbau Pflanzenbau |
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| spellingShingle | Knappenberger, Thorsten Der Einfluss der Sätiefe auf Feldaufgang und Ertrag von Mais Schriftenreihe Agrarwissenschaftliche Forschungsergebnisse Mais - Feldaufgang - Aussaat - Tiefe - Physikochemische Bodeneigenschaft Maisernte - Ernteertrag - Aussaat - Tiefe - Feldversuch Feldaufgang (DE-588)4317234-9 gnd Aussaat (DE-588)4134116-8 gnd Feldversuch (DE-588)4034434-4 gnd Maisernte (DE-588)4259391-8 gnd Ernteertrag (DE-588)4015358-7 gnd Mais (DE-588)4037135-9 gnd Tiefe (DE-588)4334905-5 gnd Physikochemische Bodeneigenschaft (DE-588)4311151-8 gnd |
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