A method for a stochastic simulation of spray drift values as basis for a georeferenced probabilistic exposure assessment of surface waters

In dieser Arbeit wird eine Methode vorgestellt, um Abdrift realistisch für beliebige Entfernungen von bis zu 75 m für Feldfrüchte und bis zu 150 m für Raumkulturen als Verteilungskurve zu simulieren. Die Methode kann für georeferentierte Expositions- und Risikoabschätzungen verwendet werden. Sie wird hier exemplarisch für den Feldbau beschrieben. Abdriftmesswerte aus Feldversuchen (Ganzelmeier et al., 1995; Rautmann et al., 1999) werden entsprechend der versuchsmethodischen Bedingungen neu interpretiert und versuchsweise analysiert. Die Vorgehensweise ermöglicht es, die Variabilität zwischen den Versuchen aufgrund meteorologischer und verfahrenstechnischer Durchführungsbedingungen (Windgeschwindigkeit, Temperatur, Düsen, Vegetation etc.) zu berücksichtigen. Die Modellierung erfolgt für Feldkulturen mittels Polynomfunktionen, welche an die Mittelwerte der logarithmierten Mittelwerte und Standardabweichungen der Mess­datensätze angepasst wurden. Die Ergebnisse der simulierten Abdriftwerte bilden die Abdriftmesswerte sehr gut ab. Das Modell wird anschließend im Rahmen eines georeferenzierten probabilis­tischen Ansatzes auf typische Expositionssituationen in der Landschaft angewendet. Das Reduktionspotenzial einer georeferenzierten probabilistischen Expositions­abschätzung gegenüber einem deterministischen, nicht georeferenzierten Ansatz beträgt im 90. Perzentil 22% bis 62% bezogen auf die zu erwartenden Beladungen einzelner Gewässerabschnitte.    In this work we propose a novel approach to model realistic spray drift deposition distributions for any distances up to 75 m for arable crops and 150 m for permanent crops. The model can be used in georeferenced exposure and risk assessments of surface waters on landscape and stream segment scale. The approach is described for field crops as an example. Drift measurement datasets of Ganzelmeier et al. (1995) and Rautmann et al. (1999) are reanalyzed and interpreted according to the underlying experimental design. The approach applies a trial-by-trial analysis of the datasets which allows to consider the variation of application conditions between trials such as air temperature, wind speed, nozzle type, vehicle speed, rel. humidity. Polynomial functions are fitted to the means of the logarithmized mean and standard deviation of the drift measurement datasets. Results show that the output of simulations according to the experimental design for spray drift measurements fit very well to the drift measurement data. When the model is applied to a number of realistic landscape exposure situations, the simulation results show a 22% to 62% lower loading in the 90th percentile compared to a deterministic model.   &nbsp

Web services for site-specific decision support on ecological and economic aspects of plant protection

Moderne Entscheidungshilfesysteme und Assistenzsysteme können durch spezialisierte Webservices verteilte Daten­quellen verschiedener privater und öffentlicher Anbie­ter koppeln, um dadurch neue Informationsangebote zu ermöglichen. Pohl et al. (2021) stellen hierfür einen Webservice-dominierten Prozess der Erzeugung teilschlagspezifischer Applikationskarten vor, indem alle erforderlichen Daten über Webservices und andere Schnittstellen im Applikationskartenservice zusammengeführt werden. In diesem Beitrag werden die zentralen Services vorgestellt, die es ermöglichen teilschlagspezifisch ökologische und ökonomische Kennzahlen sowie Basisinformationen zu Nichtzielflächen im Pflanzenschutz bereitzustellen. Es wird demons­triert, wie dieser Webservice durch das Ermitteln der Entfernung von Feld­rand zu Nichtzielflächen in den auto­matisierten Prozess zur Bestimmung von Ab­stands­auflagen beitragen kann und wo Grenzen dieses Workflows liegen.Gemäß dem Entwurf des Gesetzes zur Änderung des E-Government-Gesetzes (EGovG) und zur Einführung des Gesetzes für die Nutzung von Daten des öffentlichen Sektors (DNG) erfolgen die technischen Erläuterungen der REST-konformen Programmierschnittstellen nach dem OpenAPI Standard.Modern decision support and assistance systems use distributed data sources from private and public providers through specialised web services in order to enhance the provision of information. Pohl et al. (2021) present a web service-dominated procedure for the generation of site-specific pesticide application maps by bringing together all required data via web services and other interfaces in the application map service. This paper presents the central services that make it possible to provide site-specific ecological and economic key data and basic information in crop protection.We show how this web service contributes to an automated determination of distance requirements in real time, and discuss the limits of this approach and system.In accordance with the Amendment of the E-Government Act (EGovG) and the introduction of the Act for the Use of Public Sector Data (DNG), the technical documentation of all the REST-compliant programming interfaces have been implemented in accordance with the OpenAPI standard

Methodology for site-specific determination of slope inclination using digital height information in the Plant Protection Application Manager (PAM)

In der Landwirtschaft werden viele Pflanzenschutzmittel im Zuge des Zulassungsverfahrens mit Hangneigungsauflagen belegt. Ziel ist es, den durch Oberflächenabfluss und Bodenerosion bedingten Eintrag von Pflanzenschutzmitteln in angrenzende Gewässer zu vermeiden. Aktuell existieren keine praktikablen, deutschlandweit verfügbaren Instrumente, die den Landwirt in einer zuverlässigen und nachvollziehbaren Weise bei der objektiven Ermittlung der Hangneigung unterstützten. Mit dem entwickelten PAM3D-Dienst wird dem Nutzer ein internetbasiertes Entscheidungshilfesystem zur Einhaltung von Hangneigungsauflagen zur Verfügung stehen. Gleichzeit wird diese Methode für die zuständigen Kon­troll­behörden der Länder zur Diskussion gestellt. Die Ermittlung der Hangneigung eines Feldes erfolgt automatisiert auf Grundlage von digitalen Höheninformationen mittels eines neuartigen Algorithmus, der Randpixelmethode. Im Gegensatz zu anderen Services gibt diese nicht nur einen Durchschnittswert pro Feld aus, sondern erlaubt eine teilflächenspezifische Beurteilung der Hangneigung. Die Methode ist gegenüber gängigen rasterbasierten Verfahren flexibel genug, Höheninformation aus verschiedenen Quellen (Laserscan-, Traktor,- Drohnen- und Satellitendaten) zu verarbeiten und ist zudem robust gegen­über unterschiedlichen räumlichen Auflösungen dieser Datensätze.In agriculture, many plant protection products (PPP) are subject to slope restrictions as part of their approval process. The aim is to prevent the discharge of pesticides into adjacent water bodies caused by surface runoff and soil erosion. There are currently no practicable instruments available throughout Germany, supporting farmers to deter­mine the slope inclination in a reliable and verifiable manner. The PAM3D-service will provide an internet-based decision support system for complying with slope requirements in the context of PPP risk management. The slope inclination of a field is determined automatically based on digital elevation information using a novel algorithm. Contrary to other services providing an unreliable average field value, this new methodology allows for a site-specific slope assessment. The service supports various sources of elevation information including official laser, tractor, satellite, and drone data, and it is robust to the spatial resolution of input elevation data

Definition of common urban agriculture terms in German language and English equivalents

Die Integration landwirtschaftlicher Aktivitäten in Stadtentwicklungskonzepte und die Planung der produktiven grünen Infrastruktur im urbanen Raum erfordert eine räumliche und inhaltliche Definition des Begriffs der „urbanen Landwirtschaft“. Auf der Grundlage existierender Begrifflichkeiten haben sich hier die Bundesforschungseinrichtungen aus dem Geschäftsbereich des Bundesministeriums für Ernährung und Landwirtschaft auf eine für sie verbindliche Definition geeinigt. Die urbane Landwirtschaft umfasst danach alle Produktionssysteme und -verfahren der Landwirtschaft im weitesten Sinn, die auf Flächen, in Gewässern oder auf, an oder in Gebäuden in der Stadt oder ihrem nahen Umfeld für die kommerzielle oder nicht-kommerzielle Erzeugung von Produkten und Leistungen einschließlich Ökosystemleistungen im stadtregionalen, d. h. stadtnahem ruralem, peri-urbanen und intra-urbanen Raum genutzt werden. Zusätzlich wird ein Glossar von gebräuchlichen Begriffen der urbanen Landwirtschaft vorgeschlagen.The integration of agricultural activities into urban development concepts and the planning of productive green infrastructure in urban areas requires a comprehensive definition of the term "urban agriculture". On the basis of existing terminology, the federal research institutions of the German Federal Ministry of Food and Agriculture have agreed on a definition that is binding for them. According to this, urban agriculture includes all agricultural production systems and processes in the broadest sense that are used on land, in or on water bodies, in or on buildings in the city or its immediate vicinity for the commercial or non-commercial production of products and services including ecosystem services in the city-regional, i.e. city-near rural, peri -urban and intra-urban space. A complementary bilingual glossary of urban agricultural nomenclature is provided

Folgenabschätzung für die Landwirtschaft zum teilweisen oder vollständigen Verzicht auf die Anwendung von glyphosathaltigen Herbiziden in Deutschland

Impact assessment of partial or complete abandonment of glyphosate application for farmers in German

Assistance system for the site-specific use of herbicides

Die teilflächenspezifische Applikation von Herbiziden zur Unkrautbekämpfung ist ein Ansatz, mit dem eine Reduktion und Spezifikation angewendeter Pflanzenschutzmittel und somit eine umweltschonendere und nachhaltigere Agrarproduktion möglich wird. Im Rahmen des BLE-Projektes "Entwicklung und Praxistest eines Direkteinspeisungssystems ohne Verzögerungszeiten zur Teilflächenapplikation von Pflanzenschutzmitteln" konnte erstmals eine technisch ausgereifte Direkteinspeisungsfeldspritze genutzt werden, mit dieser die bislang bekannten Probleme der Direkteinspeisung gelöst wurden. Um mit dieser Technik jedoch eine tatsächliche Teilflächenapplikation unter Praxisbedingungen umzusetzen, bedarf es der zusätzlichen Entwicklung einer Systemumgebung, welche eine Vielzahl von satelliten-, sensor- und geodatengestützten Informationen über Schnittstellen integrieren kann und mit dessen Hilfe Teilflächen innerhalb der gesamten Applikationsfläche für unterschiedliche Applikationsmaßnahmen identifiziert und näher charakterisiert werden können. Zielsetzung ist die Entwicklung eines Assistenzsystems basierend auf der Direkteinspeisung zur orts- und zeitabhängigen teilflächenspezifischen Applikation von Pflanzenschutzmitteln. Erste Ergebnisse zeigen eine wirtschaftliche Kosteneinsparung und eine umweltschonendere Herbizideinsatz durch teilflächenspezifische Applikation.The site-specific application of herbicides for weed control is an approach that enables the reduction and specification of pesticides and thus a more environmentally friendly and sustainable agricultural production. Within the scope of the BLE project "Development and practical test of a direct feed system without delay times for partial area application of crop protection agents", a technically mature direct feed field sprayer could be used for the first time, which solved the previously known problems of direct injection. However, in order to implement an actual partial area application under practical conditions with this technology, it is necessary to additionally develop a system environment which can integrate a large number of satellite-, sensor- and geodata-supported information via interfaces and with the help of which partial areas within the entire application area can be identified and characterised in more detail for different application measures. The aim is to develop an assistance system based on direct feeding for the location- and time-dependent sub-area-specific application of pesticides