Farmers and consultants face an unmanageable amount of diverse knowledge and information for crop management decisions. To determine optimal actions, decision makers require knowledge-based support. In this way, decisions can be improved and heuristics can be replaced over time. The study presents a digital knowledge base with an integrated decision support system (DSS), using the example of nutrient supply, specifically nitrogen (N), fertilization. Therefore, the requirements of farmers and crop consultants for DSS to inform fertilization decisions for winter wheat (Triticum aestivum L.) were elaborated using surveys, expert interviews, and a prototype test. Semantic knowledge was enriched by expert knowledge and combined in a web application, the Crop Portal. To map regional and personal decision making patterns and experiences, the tacit knowledge on the complex advisory problem of N fertilization is made digitally usable. For this purpose, 16 fuzzy variables were specified and formalized. Individual decision trees and their interactions with an integrative knowledge base were used to multiply the consulting reach of experts. Using three consultants and nine model farms from different soil–climate areas in Germany, the Crop Portal was tested under practical conditions and the perceived pragmatic and hedonic quality of the system was evaluated using a standardized questionnaire. The field test showed that the variation in fertilizer recommendations from the ‘digital advisor twin’ ranged from 5 kg N ha−1 to 16 kg N ha−1 when compared with the decisions of the experts in the field. The study presents the participatory development and evaluation of a rule-based DSS prototype in agricultural practice.
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Fabian Weckesser
,
Anja Hartmann
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Michael Beck
,
Sebastian Peisl
Der Bayerischen Landwirtschaft stehen eine Vielzahl von Informationen zur Verfügung, welche als Basis für fundierte Entscheidungen im landwirtschaftlichen Produktionsprozess dienen. Um diese Fülle an Information gebündelt und fachlich sinnvoll verknüpft für Landwirte und Berater verfügbar zu machen, wird eine digitale Wissensbasis, als Grundlage für eine bessere Ausnutzung von Effizienzsteigerungspotenzialen im Pflanzenbau, entwickelt. Die Modellierung der Daten-konzepte in OWL-Ontologien und die Datenhaltung in RDF-Graphdatenbanken bilden die Basis für ein unabhängiges Expertennetzwerk. Am Fallbeispiel Stickstoffdüngung im Winterweizen entstehen unter Einbeziehung von realen Betriebsdaten erste Bausteine dieser Wissensbasis.
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Sebastian Peisl
,
Nasser Haboub
,
Michael Beck
,
Georg Baumgartner
,
Oskar Kress
Berechtigungen: Peer Reviewed
Developing a Remote Control System for Operation of Irrigation Systems (2018) Journal "Agriculture and Water in the Arab World" 2018 (32), S. 1-5.
Thomas Schwend
,
Michael Beck
,
Dietmar Prucker
,
Sebastian Peisl
,
Heike Susanne Mempel
Berechtigungen: Peer Reviewed
Test of a PAR sensor-based, dynamic regulation of LED lighting in greenhouse cultivation of Helianthus annuus (2016) European Journal of Horticultural Science 81 (3), S. 152-156.
DOI: 10.17660/eJHS.2016/81.3.3
The intensity, and consequently the energy consumption, of light emitting diodes (LEDs) can be regulated. Therefore, LEDs can be implemented in new, dynamic energy saving strategies. Recently it has been shown that a program, which adjusts the intensity of a LED to the current solar PAR, reduced its energy consumption by 20%. The effect of a dynamic LED lighting on ornamental crops has not been tested. In this study we compared the growth of the model plant Helianthus annuus under a dynamic versus a static, control LED lighting. The data of this study show that the dynamic LED consumed 21% less energy than a control LED. However, there was no difference in crop quality or time to anthesis.
Johannes Werth
,
Michael Beck
,
Ute Wilhelm
,
Dominikus Gregor Kittemann
Einfluss verschiedener Maßnahmen zur Baumstreifenpflege im Apfelanbau auf Bodenklima und Unkrautwachstum (2019) BHGL-Tagungsband zur 53. Gartenbauwissenschaftlichen Jahrestagung in Berlin, 06.-09. März 2019 (Vortrag) , S. 77.
Anahita Nafissi
,
Fabian Weckesser
,
Ingmar Kessler
,
Markus Rickert
,
Matthias Pfaff
,
Sebastian Peisl
,
Michael Beck
Berechtigungen: Peer Reviewed
Wissensbasierte digitale Unterstützung in der Pflanzenbauberatung (2019) Lecture Notes in Informatics, Informatik in der Land,- Forst- und Ernährungswirtschaft, Proceedings 287 , S. 145-150.
Obwohl die Landwirtschaft schon immer technologische Neuerungen in der Produktion einsetzt, ist gerade die landwirtschaftliche Beratung bisher noch verhältnismäßig wenig digitalisiert. Oft ist es gängige Praxis für Landwirte und Berater, gesetzliche Regelungen, Fachliteratur und Betriebsdaten in Papierform nachzuschlagen und in unstrukturierten, digitalen Dokumenten einzutragen. Zur Unterstützung der Landwirte und der Pflanzenbauberatung wird ein Entscheidungshilfesystem entwickelt, welches die Beratung in der Landwirtschaft digital unterstützen und erleichtern soll, indem es aktuelles Fach- und Expertenwissen sowie individuelle Betriebsdaten abruft, aufbereitet und zweckgebunden auswertet. Dafür ist es notwendig, das entsprechende Fachwissen aus vielfältigen heterogenen Datenquellen in einer einheitlichen Wissensbasis verfügbar zu machen. Der hier beschriebene Ansatz verwendet Semantic-Web-Technologien wie OWL-Ontologien und SPARQL-Abfragen, um diese Daten hinsichtlich ihrer Bedeutung, d. h. semantisch, zu modellieren und abzufragen.
Ute Wilhelm
,
Elke Meinken
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Birgit Zange
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Michael Beck
,
Sebastian Peisl
,
Johannes Werth
,
Dominikus Gregor Kittemann
Nachhaltige Strategien zur Unkrautregulierung im Obstbau (2018) BHGL-Tagungsband zur 52. Gartenbauwissenschaftlichen Jahrestagung (33), S. 126.
Johannes Werth
,
Elisabeth Benz
,
Michael Beck
,
Dominikus Gregor Kittemann
Einfluss der Bewässerung auf die stomatäre Leitfähigkeit beim Apfel (2025) 57. Gartenbauwissenschaftliche Tagung, Essen, 27.02-01.03.2025 .
Dominikus Gregor Kittemann
,
Johannes Werth
,
Michael Beck
Optimizing demand based irrigation control in apple orchards (2024) Posterbeitrag am V European Horticultural Congress, Bucharest (Rumania),16.05.2024. .
Dominikus Gregor Kittemann
,
Michael Beck
,
Johannes Werth
,
Anna Lena Haug
,
Konni Biegert
,
Thomas Kuster
,
Annika Killer
,
Alexander Zimmermann
Influence of soil additives on water storage capacity and growth of apple trees (2024) Posterbeitrag am V European Horticultural Congress, Bucharest (Rumania), 16.05.2024 .
Dominikus Gregor Kittemann
,
Michael Beck
,
Johannes Werth
,
Anna Lena Haug
,
Konni Biegert
,
Thomas Kuster
,
Annika Killer
,
Alexander Zimmermann
Influence of mulching materials on water storage capacity, weed control and growth of apple trees (2024) Posterbeitrag am V European Horticultural Congress. Bucharest (Rumania) 13.05.2024 .
Tobias Troidl
,
Michael Beck
,
Sebastian Peisl
,
Alexander Dümig
,
Martin Müller
Funkstandards für die Digitalisierung der Bewässerung - LoRa, NB-IoT, Sigfox und LTE (2024)
Tobias Troidl
,
Michael Beck
,
Sebastian Peisl
,
Alexander Dümig
,
Martin Müller
Bodenfeuchtesensoren als Entscheidungshilfe für eine effiziente Bewässerungssteuerung (2024)
Tobias Troidl
,
Michael Beck
,
Sebastian Peisl
,
Alexander Dümig
,
Martin Müller
Repräsentativer Standort und Einbau von Bodenfeuchtesensoren (2024)
Johannes Werth
,
Dominikus Gregor Kittemann
,
Michael Beck
Bedarfsgerechte Bewässerung im Obstbau (2024) Posterbeitrag an der 56. Jahrestagung der deutschen gartenbauwissenschaftlichen Gesellschaft. 28.02. bis 02.03.2024. Braunschweig. .
Michael Beck
,
Sebastian Peisl
BEWÄSSERUNGSSTEUERUNG UNTER BERÜCKSICHTIGUNG DES FRUCHTWACHSTUMS (2018) Wissenschaftliches Poster im Rahmen eines Vortrages vorgestellt .
Thomas Schwend
,
Christoph Mühlmann
,
Michael Beck
,
Dietmar Prucker
,
Heike Susanne Mempel
Regulation of greenhouse lighting with a PAR sensor (2017) BHGL-Tagungsband 31/2015 , S. 119.
Die wesentlichen Einflussgrößen auf den Wasserverbrauch von Pflanzen sind klimatischer Art, die Pflanze selbst und der Wasserhaushalt des Bodens. Als wichtige klimatische Einflussgrößen sind das Sättigungsdefizit der Luft bzw. die Dampfdruckdifferenz zwischen Blatt und Luft und die Einstrahlung zu nennen. Die Einstrahlung beeinflusst das Gewächshausklima und hat eine direkte Wirkung auf die Öffnungs- und Schließbewegung der Stomata. Die Bodenfeuchte ist sowohl im Hinblick auf die Wasseraufnahme der Pflanzen als auch bei einem Anbau im gewachsenem Boden auf eine mögliche Sickerwasserbildung und damit eine Nährstoffauswaschung von Bedeutung. Die im Gewächshausanbau eingesetzten Prozessleitsysteme berücksichtigen die Wechselwirkungen der Einflussfaktoren auf den Wasserumsatz eines Pflanzenbestandes nur bedingt. Einzelne Parameter wie z.B. die Einstrahlungssumme oder das Matrixpotential des Bodens werden zwar zur Steuerung der Bewässerung verwendet, eine Kombination der Einflussfaktoren wie z.B. die Anpassung der Einstrahlungssumme an das Pflanzenwachstum muss bisher vom Anwender vorgenommen werden. Zur Darstellung der Zusammenhänge des Wasserumsatzes eines Pflanzenbestandes im Gewächshausanbau wurde in den experimentellen Untersuchungen der Wasserumsatz in Abhängigkeit der Bodenfeuchte (Matrixpotential), der klimatischen Größen (Einstrahlungssumme, Sättigungsdefizitsumme und Dampfdruckdifferenzsumme) an Lactuca sativa, Brassica oleracea var. gongylodes und Cucumis sativus untersucht. Aufgrund des hohen Bestimmtheitsmaß und niedrigen Variationskoeffizienten sowie der Übertragbarkeit auf verschiedene Bodenarten und Kulturen ist die Matrixpotentialmessung als Führungsgröße für die Bewässerungssteuerung zu verwenden. Da die häufig eingesetzten Tensiometer bzw. Tensioschalter, bauartbedingt Schwächen aufweisen sind diese Sensoren durch übergeordnete Modellrechnungen zu kontrollieren. Dazu ist die Einstrahlungssumme, Sättigungsdefizitsumme und der Gießabstand zu verwenden. Die klimatischen Parameter müssen über entsprechende Modellrechnungen und der Analyse bereits ausgeführter Gießtakte dem Pflanzenwachstum angepasst werden. Nachdem bereits einige Prozessleitsysteme die für die Bewässerung- und Klimasteuerung notwendigen Hardwarekomponenten in ein System integriert haben, muss die Verknüpfung auf Softwareebene realisiert werden. Hierzu müssen die Kontrollstrategien d.h. die Softwareroutinen entsprechend schnell angepasst werden können. Aufgrund der in den letzten Jahren gesteigerten Leistungsfähigkeit bieten sich hierzu Prozessleitsysteme auf PC-Basis an.
Entwicklung einer automatisierten Entscheidungshilfe zur ressourcenschonenden und effizienten Bewässerung im Gartenbau und Landwirtschaft (2021) Vortrag im Rahmen der Beratertagung 2021, KTBL-Arbeitskreis "Berater und Wissenschaftler für Technik im Gartenbau" (AK BWTG) 2021 .
Michael Beck
Bodenfeuchtemessung zur Erhöhung der Bewässerungseffizienz (2021) Online Seminar „Bewässerungsmanagement“ vom 21. Januar bis 04. März 2021 .
Michael Beck
BEWÄSSERUNGSVERFAHREN - TECHNISCHE ASPEKTE (2021) Online Seminar „Bewässerungsmanagement“ vom 21. Januar bis 04. März 2021 .
Michael Beck
FarmExpert 4.0: Digitalisierung in der landwirtschaftlichen Beratung (2019) Betriebswirtschaftliche Fachtagung Kevelar vom 16. bis 18. September 2019 .
Johannes Werth
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Michael Beck
,
Ute Wilhelm
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Dominikus Gregor Kittemann
Einfluss verschiedener Maßnahmen zur Baumstreifenpflege im Apfelanbau auf Bodenklima und Unkrautwachstum (2019) 53. Gartenbauwissenschaftliche Jahrestagung; Vortrag von Johannes Werth 34 , S. 77.
Christoph Mühlmann
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Michael Beck
,
Sebastian Peisl
Optimierung des Bewässerungsmanagements im Knoblauchsland durch Funksysteme (2013) Gemüsebautag Knoblauchsland, Nürnberg-Neunhof, am 29.01.2013 .
Christoph Mühlmann
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Michael Beck
,
Sebastian Peisl
Optimierung des Bewässerungsmanagements im Knoblauchsland durch Funksysteme (2013) Jahressitzung des Wasserverbandes Knoblauchsland, Nürnberg-Neunhof, am 04.02.2013 .
Christoph Mühlmann
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Franz Kirchberger
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Michael Beck
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Gerd Sander
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Sebastian Peisl
Optimierung des Bewässerungsmanagements im Knoblauchsland durch Funksysteme (2013) Arbeitsbesprechung der bayerischen Gemüsebauberater, Landshut, am 07.02.2013 .
Christoph Mühlmann
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Franz Kirchberger
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Michael Beck
,
Sebastian Peisl
Optimierung des Bewässerungsmanagements im Knoblauchsland durch Funksysteme (2013) Versammlung zu den Bewässerungsprojekten Bayerns, Wolnzach, am 14.02.2013 .
Christoph Mühlmann
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Michael Beck
,
Sebastian Peisl
Optimierung des Bewässerungsmanagements im Knoblauchsland durch Funksysteme (2013) 22.Bundesberatertagung für Fachberater Gemüsebau, Grünberg, 05.-07.03.2013 .
Christoph Mühlmann
,
Michael Beck
,
Franz Kirchberger
,
Andreas Schmitt
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Gerd Sander
,
Sebastian Peisl
Optimierung des Bewässerungsmanagements im Knoblauchsland durch Funksysteme (2012) Online im Internet: https://www.lwg.bayern.de/gartenbau/gemuesebau/089892/index.php; abgerufen am 12.01.2017 .
Michael Beck
,
Thomas Jaksch
Einfluss der Wasserspannung und Bewässerungsverfahren auf den Ertrag von Kopfsalat (2008) Versuche im Deutschen Gartenbau 20, Gemüsebau, 89, 2008 .
Michael Beck
,
Thomas Jaksch
Punktförmige Düngerablage mit höheren Erträgen und geringeren Auflaufproblemen (2006) Versuche im deutschen Gartenbau - Gemüse, Hrsg.: Verband der Landwirtschaftskammern Bonn, 2006 .
Innovative Methoden in modernen Gewächshaussystemen sollen die Tomatenproduktion in Tunesien nachhaltiger und ressourcenschonender gestalten. Zentraler Mehrwert ist die Etablierung eines …
Im Rahmen des Projekts soll auf einer 1 ha Hopfenanlage eine Agri-Photovoltaik (Agri-PV) Anlage im Hopfenanbaugebiet Hallertau auf ihre Praxistauglichkeit getestet und Optimierungspotenzial für …
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