Online-Entscheidungshilfen
Neu: SIG-Getreide
Sachsen 3.3.2011
Dr. Benno Kleinhenz und andere
Zentralstelle der Länder für EDV-gestützte Entscheidungshilfen
und Programme im Pflanzenschutz
Rüdesheimer Str. 68
55545 Bad Kreuznach
Email: [email protected]
Internent: www.zepp.info
Einleitung
Modellnutzung
aktuelle Prognose-Modelle
Flächenhafte Bereitstellung von Wetterdaten
Interpolation von Wetterparametern
Berücksichtigung von Radarniederschlägen
Infektionsbedingungen mit Hilfe von SIG sichtbar machen
Berechnung der Bestandesentwicklung mit der BBCH Scala
Zusammenfassung
Gliederung
Kleinhenz et. al Zentralstelle der Länder für EDV-gestützte Entscheidungshilfen im Pflanzenschutz
Zentralstelle der Länder für EDV-gestützte
Entscheidungshilfen und Programme im Pflanzenschutz
am
DLR Rheinhessen-Nahe-Hunsrück, Bad Kreuznach
Modellerstellerwiss. Institutionen
(z.B. Universitäten, JKI, etc.)
im In- und Ausland
Andere
KooperationspartnerDeutscher Wetterdienst,
……
14 Pflanzenschutzdienste der Länder
Aufbau und Aufgaben der ZEPP
Kleinhenz et. al Zentralstelle der Länder für EDV-gestützte Entscheidungshilfen im Pflanzenschutz
Prognose-
modelle
Monitoring Berater-
empfehlung
Die 3 Säulen des Warndienstes
Nutzung eines Prognosemodells
MonitoringdatenWetterdaten
Input:
Wetterdaten und FelddatenZ
E
P
P
Output:
z.B. Entwicklungsphasen,
Befallsverläufe,
etc.
PSD
/
ISIP
Brief Fax Email / Internet SMS
Berechnung
des
Modellalgorithmus
Kleinhenz et. al Zentralstelle der Länder für EDV-gestützte Entscheidungshilfen im Pflanzenschutz
Nutzung eines Prognosemodells
Schaderregerprognose
durch einen
Algorithmus
Landwirt
SchlagkarteiWetterdaten
Input:
Wetterdaten und Felddaten
Monitoringdaten
Output:
z.B. Entwicklungsphasen
Befallsverläufe
etc.
Schlagspezifische Entscheidung
Z
E
P
P
PSD
/
ISIP
Kleinhenz et. al Zentralstelle der Länder für EDV-gestützte Entscheidungshilfen im Pflanzenschutz
Die wichtigsten Einsatzmöglichkeiten eines Prognosemodells
• Abschätzung des Befallsrisikos
• Abschätzung der Bekämpfungsnotwendigkeit
• Festlegung des günstigsten Termins
für Befallserhebungen im Feld
• Festlegung des optimalen Bekämpfungstermins
• teilweise Pflanzenschutzmittelauswahl
Kleinhenz et. al Zentralstelle der Länder für EDV-gestützte Entscheidungshilfen im Pflanzenschutz
Ackerbau-Getreide-Modelle
Berater Nutzer
Getreide
WW Praxis x x x
TIW Praxis x x
RW Praxis x x
WW Praxis x
RW Praxis x
Septoria SEPTRI1 WW Entw. x ab 2011 ab 2011
SEPTRI2 WW Entw. x
SEPTRI3 WW Entw. x ab 2011 ab 2011
Blattläuse SIMLAUS WW/GW Praxis x x (x)
ONTO WW/GW Praxis x
ONTO-N WW Praxis x
SIMONTO WW/TIW/RW/GW Praxis x x x
PUCREC1 RW Entw. x
PUCREC3 RW Entw. x
PUCTRI1 WW Entw. x
PUCTRI3 WW Entw. x
Fusarium FUS-OPT WW Entw. x
23 Blattkrankheiten SIG-Getreide 5 Getreidearten Praxis x x x
Braunrost
Halmbruch
Ontogenese
ISIP
SIMCERC
SIMCERC3
VerfügbarkeitSchaderreger Entwick-
lungsstufe
Modellname Modul/Kultur
PASOWIN
Kleinhenz et. al Zentralstelle der Länder für EDV-gestützte Entscheidungshilfen im Pflanzenschutz
Ackerbau andere Modelle
Berater Nutzer
Kartoffel
SIMPHYT1 KAR Praxis x x x
SIMPHYT2 KAR Praxis x
SIMPHYT3 KAR Praxis x x x
Folphy KAR Praxis x
SIMBLIGHT1 KAR Praxis x x
ÖKO-SIMPHYT KAR Praxis x x
alte Negativprog. (DWD)KAR Praxis x
SIMLEP1-Start KAR Praxis x
SIMLEP3 KAR Praxis x x x
Zuckerrüben
CERCBET1 ZR Praxis x x x
CERCBET3 ZR Praxis x x x
Mehltau ERYBET1 ZR Entw. x x
ERYBET3 ZR Entw. x ab 2011 ab 2011
Rost UROBET1 ZR Entw. x x x
UROBET3 ZR Entw. x ab 2011 ab 2011
Ramualaria RAMUBET1 ZR Entw. x x x
RAMUBET3 ZR Entw. x ab 2011 ab 2011
Raps
Sclerotinia SkleroPro Praxis x x
Mais
Maiszünsler OSTRISUM Praxis x x
Tabak
SIMPEROTA1 Praxis x
SIMPEROTA3 Praxis x
Coletotrichum SIMCOL Lupine Entw. x
PASOWIN ISIPSchaderreger Modellname Modul/Kultur Entwick-
lungsstufe
Blattflecken
Blauschimmel
Krautfäule
Kartoffelkäfer
Verfügbarkeit
Kleinhenz et. al Zentralstelle der Länder für EDV-gestützte Entscheidungshilfen im Pflanzenschutz
Gartenbau
Berater Nutzer
Gemüse
Kohlfliege Kohl Praxis x x
Möhrenfliege Möhre Praxis x x
Spargelfliege Zwiebel Praxis x x
Falscher Mehltau ZWIPERO Zwiebel Praxis x x
Verticilium TOMCAST Spargel Praxis x
Obst
FEUERBRA Apfel/Birne Praxis x
ANLAFBRA Apfel/Birne Praxis x
Maryblight (Moltmann)Apfel/Birne Praxis x ab 2011 ab 2012
Monilia laxa MONILIASIM Kirsche Entw. x x
Taphrina deformansTAPDEFTAPDEF Pfirsich Entw. x x
Mills und Laplante Apfel Praxis x
ASCAB Apfel Entw. x ab 2011 ab 2012
10 Apfelschädlinge POMSUM Apfel Praxis x x x
CYDIASUM Apfel Entw. x
SIMCYDIA Apfel Entw. x ab 2011 ab 2012
Apfelsägewespe HOPLOSUM Apfel Entw. x
Schaderreger
Feuerbrand
Modellname
Apfelwickler
SWAT
Modul/Kultur Entwick-
lungsstufe
Verfügbarkeit
Apfelschorf
PASOWIN ISIP
Kleinhenz et. al Zentralstelle der Länder für EDV-gestützte Entscheidungshilfen im Pflanzenschutz
Flächenhafte Bereitstellung
von Wetterdaten
Kleinhenz et. al Zentralstelle der Länder für EDV-gestützte Entscheidungshilfen im Pflanzenschutz
588 Stationen
- 473 landeseigene Stationen
- 115 DWD Stationen
Wetterstationsnetz
Kleinhenz et. al Zentralstelle der Länder für EDV-gestützte Entscheidungshilfen im Pflanzenschutz 1
Flächendeckende Wetterdatenbereitstellung
Kleinhenz et. al Zentralstelle der Länder für EDV-gestützte Entscheidungshilfen im Pflanzenschutz
Früher: 3 Wetterstationen
Heute: 1367 Wetterstationen
Problem:
•Weitmaschiges Messnetz
(Abstand bis zu 60 km)
•Zuordnung einer repräsentativen
Wetterstation oft nicht möglich
Lösung:
Berechnungen von interpolierten
Wetterdaten mittels geostat.
Interpolationsverfahren
Deutschland: ca. 360.000 virtuelle Wetterstationen
ca. 200.000 virtuelle Wetterstationen auf ldw. Fläche
Kleinhenz et. al Zentralstelle der Länder für EDV-gestützte Entscheidungshilfen im Pflanzenschutz
Räumliche Verteilung von Niederschlag
Das sog. RADOLAN-Niederschlagsprodukt ist eine Kombination
der automatischen Bodenniederschlagsstationen (Ombrometer) und
der Radaraufzeichnungen.
Die stündlichen Niederschlagswerte stehen in einer Auflösung von 1km² deutschlandweit zur Verfügung.
Kleinhenz et. al Zentralstelle der Länder für EDV-gestützte Entscheidungshilfen im Pflanzenschutz
0 mm
0 - 2,4 mm
2,4 - 4,9 mm
4,9 - 7,5 mm
7,5 - 11,4 mm
> 11,4 mm
Wetterstationen
24.05.07 von 16 bis 21 Uhr
Radarniederschlag
Kleinhenz et. al Zentralstelle der Länder für EDV-gestützte Entscheidungshilfen im Pflanzenschutz 1
t-Test auf Unterschiede - Lufttemperatur
0
20
40
60
80
100
2004 2005 2006 2007 2008%
Jahr
Lufttemperatur: gemessener Wert vs. interpolierter Wert während der Vegetationsperiode (April bis September)
prozentualer Anteil an Wetterstations-Standorten ohne signfikante Unterschiede zwischen gemessenen und interpolierten Werten
Jahr n
2004 395
2005 412
2006 464
2007 494
2008 492
Kleinhenz et. al Zentralstelle der Länder für EDV-gestützte Entscheidungshilfen im Pflanzenschutz 1
t-Test auf Unterschiede - relative Luftfeuchte
0
20
40
60
80
100
2004 2005 2006 2007 2008%
Jahr
relative Luftfeuchte: gemessener Wert vs. interpolierter Wert während der Vegetationsperiode (April bis September)
prozentualer Anteil an Wetterstations-Standorten ohne signfikante Unterschiede zwischen gemessenen und interpolierten Werten
Jahr n
2004 395
2005 412
2006 464
2007 494
2008 492
Kleinhenz et. al Zentralstelle der Länder für EDV-gestützte Entscheidungshilfen im Pflanzenschutz 1
Einflüsse auf meteorologische Messungen im Freiland
Standort
kleinklimatologische Umgebung
Strahlung
Zirkulation
Abschattung
Untergrund
Trägheit der Messsensorik
Temperatureinfluss
Alter der Messsensorik
Wartung und Pflege
Verfälschung der im Labor erzielten Genauigkeit!
Genauigkeit bei ca. 0,5 °C
19
Messungen meteorologischer Größen
Kleinhenz et. al Zentralstelle der Länder für EDV-gestützte Entscheidungshilfen im Pflanzenschutz
Neu: SIG-Getreide
Kultur Krankheit
Winterweizen Wintergerste Winterroggen Wintertriticale Sommergerste
Braunrost X X X
DTR X
Gelbrost X X
Mehltau X X X X X
Netzflecken X X
Rhynchosporium X X X X
S. nodorum X X
S. tritici X X
Zwergrost X X
5 Getreidearten - 23 Krankheiten
Infektionsbedingungen je Kultur und Krankheit
Kleinhenz et. al Zentralstelle der Länder für EDV-gestützte Entscheidungshilfen im Pflanzenschutz
Modellierung
Pflanzenwachstum
Primär-
inokulum
Mikroklima um die
Blattetagen
Saatzeit
Pflanzenreste
Andere Kulturen
Fruchtfolge
Anbauverhältnis
ISIP Rheinland-Pfalz Eich Tatjana 2001
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
12. J
ul
19. J
ul
26. J
ul
2. A
ug
9. A
ug
16. A
ug
23. A
ug
30. A
ug
6. S
ep
13. S
ep
20. S
ep
bhh
bhm
bhn
Epidemie d.
Krankheit
Wasserverfügbarkeit Beregnung
Andere
Bodeneigenschaften
Bodenbearbeitung
Stickstoffverfügbarkeit
Düngung
WETTER
-Temp.
-Rel.luft.
-Regen
-Wind
Sorte
Infektionsgefahr
Inkubationszeit
Pilzwachstum
Latenzzeit
Sporenproduktion
Pflanzenwachstum
Primär-
inokulum
Mikroklima um die
Blattetagen
Saatzeit
Pflanzenreste
Andere Kulturen
Fruchtfolge
Anbauverhältnis
ISIP Rheinland-Pfalz Eich Tatjana 2001
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
12. J
ul
19. J
ul
26. J
ul
2. A
ug
9. A
ug
16. A
ug
23. A
ug
30. A
ug
6. S
ep
13. S
ep
20. S
ep
bhh
bhm
bhn
Krankheit
Epidemie
Wasserverfügbarkeit Beregnung
Andere
Bodeneigenschaften
Bodenbearbeitung
Stickstoffverfügbarkeit
Düngung
WETTER
-Temp.
-Rel.luft.
-Regen
-Wind
Sorte
Infektionsgefahr
Inkubationszeit
Pilzwachstum
Latenzzeit
Sporenproduktion
Kleinhenz et. al Zentralstelle der Länder für EDV-gestützte Entscheidungshilfen im Pflanzenschutz
Bereits vorhandene Modelle
PUCREC/TRI
SEPTRI
SIMONTO
Literaturdaten
Inhalt SIG-Getreide
Kleinhenz et. al Zentralstelle der Länder für EDV-gestützte Entscheidungshilfen im Pflanzenschutz
Infektionsgefahrindex (IGIT) in Abhängigkeit von der Temperatur (DTR)
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36
Temperatur (°C)
IGI_
T
Kleinhenz et. al Zentralstelle der Länder für EDV-gestützte Entscheidungshilfen im Pflanzenschutz
Infektionsgefahrindex (IGIBN) in Abhängigkeit von der Blattnässedauer (DTR)
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24
Blattnässedauer (Stunde)
IGI_
BN
Kleinhenz et. al Zentralstelle der Länder für EDV-gestützte Entscheidungshilfen im Pflanzenschutz
Infektionsgefahrindex (IGI) in Abhängigkeit von der Temperatur und der
Blattnässedauer (DTR)
0,0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1,0
0
5
10
1520
2530
35
0
2
4
6
810
INF
Temperatur (
°C)
Blattnässe (Stunde)
IGI
Kleinhenz et. al Zentralstelle der Länder für EDV-gestützte Entscheidungshilfen im Pflanzenschutz
0
5
10
15
20
25
30
Te
mp
era
tur
(°C
) -
NN
(m
m)
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
rL (
%)NN (mm)
Temperatur (°C)
Rel.Luft. (%)
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1. M
ai.
6. M
ai.
11
. M
ai.
16
. M
ai.
21
. M
ai.
26
. M
ai.
31
. M
ai.
5. Ju
n.
10
. Ju
n.
15
. Ju
n.
20
. Ju
n.
25
. Ju
n.
30
. Ju
n.
IGI_
T_
BN
DTR
Relativer täglicher Infektionsgefahrindex für DTR
Kleinhenz et. al Zentralstelle der Länder für EDV-gestützte Entscheidungshilfen im Pflanzenschutz
0
5
10
15
20
25
30
Te
mp
era
tur
(°C
) -
NN
(m
m)
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
rL (
%)NN (mm)
Temperatur (°C)
Rel.Luft. (%)
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1. M
ai.
6. M
ai.
11
. M
ai.
16
. M
ai.
21
. M
ai.
26
. M
ai.
31
. M
ai.
5. Ju
n.
10
. Ju
n.
15
. Ju
n.
20
. Ju
n.
25
. Ju
n.
30
. Ju
n.
IGI_
T_
BN
DTRINF möglich
INF wahrscheinlich
INF unwahrscheinlich
Infektionsgefahrindex für DTR in drei Klassen
Kleinhenz et. al Zentralstelle der Länder für EDV-gestützte Entscheidungshilfen im Pflanzenschutz
SIG in Winterweizen (15 Wetterstationen), 01.03.-30.06.2010
Schaderreger
An
teil
Ta
ge
Infektionen unwahrscheinlich Infektionen möglich Infektionen wahrscheinlich
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
80%
90%
100%
Braunrost DTR Gelbrost Mehltau Septoria
nodorum
Septoria tritici
Anteil infektionsgünstiger Tage während der Vegetationsperiode
Kleinhenz et. al Zentralstelle der Länder für EDV-gestützte Entscheidungshilfen im Pflanzenschutz
Darstellung von SIG in ISIP
Kleinhenz et. al Zentralstelle der Länder für EDV-gestützte Entscheidungshilfen im Pflanzenschutz
Kleinhenz et. al Zentralstelle der Länder für EDV-gestützte Entscheidungshilfen im Pflanzenschutz
Kleinhenz et. al Zentralstelle der Länder für EDV-gestützte Entscheidungshilfen im Pflanzenschutz
Kleinhenz et. al Zentralstelle der Länder für EDV-gestützte Entscheidungshilfen im Pflanzenschutz
30.04.2010
Kleinhenz et. al Zentralstelle der Länder für EDV-gestützte Entscheidungshilfen im Pflanzenschutz
Kleinhenz et. al Zentralstelle der Länder für EDV-gestützte Entscheidungshilfen im Pflanzenschutz
SIMONTO (Getreide)
Bestandesentwicklung BBCH-Wert
Blattentwicklung 9 bis 14
Anfang bis Mitte Bestockung 15 bis 24
Mitte bis Ende Bestockung 25 bis 29
Beginn Schossen 30 bis 31
2-Knoten Stadium 32
3-Knoten Stadium 33 bis 36
Erscheinen des Fahnenblattes 37 bis 39
Ährenschwellen 40 bis 49
Ährenschieben 50 bis 59
Beginn Blüte 60 bis 63
Mitte Blüte 64 bis 66
Ende Blüte 67 bis 70
außerhalb des Prognosezeitraums
Kleinhenz et. al Zentralstelle der Länder für EDV-gestützte Entscheidungshilfen im Pflanzenschutz
Kleinhenz et. al Zentralstelle der Länder für EDV-gestützte Entscheidungshilfen im Pflanzenschutz
Zusammenfassung
SIG prognostiziert die tägliche Infektionsgefahr für 23 Getreideblattkrankheiten.
Durch die Verwendung von interpolierten Wetterdaten und Radarniederschlägen
erfolgt die Prognose schlagspezifisch.
Die Infektionsbedingungen und Befallserhebungen der letzten 4 Wochen
werden tabellarisch angezeigt.
Kleinhenz et. al Zentralstelle der Länder für EDV-gestützte Entscheidungshilfen im Pflanzenschutz
Vielen Dank für
Ihre Aufmerksamkeit!
Wir bedanken uns für die Förderung des Projektes im Rahmen des
Innovationsprogrammes durch das BMELV sowie für die Projektdurchführung
durch die BLE.