Erforderlicher Wissensstand: Basiswissen
Die Aggregatstabilität ist eine wichtige Kenngröße, um die Widerstandsfähigkeit des landwirtschaftlich genutzten Bodens gegenüber Erosion zu beschreiben sowie seine mögliche Verschlämmungsneigung einschätzen zu können. Die App “Moulder” soll eine einfache und schnelle Möglichkeit bieten, die Aggregatstabilität zu bestimmen. Es wird eine Alternative zu herkömmlichen Untersuchungen der Aggregatstabilität mit aufwendiger Labortechnik geboten.
Zur Bestimmung der Aggregatstabilität wird der Oberboden einer landwirtschaftlich genutzten Fläche beprobt. Die Probenahmestellen werden je nach Fragestellung ausgewählt. Nach der Trocknung der Bodenproben für mindestens 24 Stunden an der Luft werden mehrere Aggregate mit einer Größe zwischen 2 und 15 mm entnommen. Mit einem Android-Smartphone, auf welchem die “Moulder”-App installiert ist, wird ein Referenzfoto der Aggregate aufgenommen. Folgend werden die Aggregate in eine mit Wasser gefüllte Petrischale überführt und die Messung zur Bestimmung der Aggregatstabiliät gestartet. Nach der 10-minütigen Messung wird der Slaking-Index sowie eine Beurteilung der Aggregatstabiliät angezeigt. Die Daten werden zudem als CSV-Datei gespeichert.
Benötigte Materialien:
Die Nutzung der App “Moulder” bietet ein niedrigschwelliges und ressourceneffizientes Angebot zur Einschätzung der Aggregatstabilität des Oberbodens. Besonders für landwirtschaftliche Betriebe und Citizen Science-Projekte hat die App Potenzial, da die Untersuchungen ohne Labortechnik durchgeführt werden können und die Nutzung der App kostenlos ist.
Weitere Vergleiche der Genauigkeit und Reproduzierbarkeit der Daten im Vergleich mit etablierten Methoden zur Messung der Aggregatstabilität, wie Nasssiebung, stehen jedoch aus. Derzeit ist die Untersuchung mittels “Moulder” vor allem für kleinere Probenvolumen und bei guten Lichtkonditionen geeignet (Fajardo et al. 2025). Des Weiteren ist die Methode für tonige und schluffige Böden besser geeignet als für sandige Böden (vgl. Adetsu et al. 2024).
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Die Bodenproben werden im Oberboden (z. B. 0-5 cm) genommen. Es empfiehlt sich, im gewünschten Bereich mehrere Bodenproben zu entnehmen. Für die Probenahme kann ein Stechzylinder (s. Foto) oder eine Schaufel verwendet werden. Die Bodenproben werden, wenn nötig, vorsichtig aufgebrochen und in einem Behältnis (z. B. einer Schale) für mindestens 24 Stunden an der Luft getrocknet. |
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Die “Moulder”-App kann auf Android-Smartphones heruntergeladen werden, für das iOS-Betriebssystem steht die Vorgängerversion “Slakes” zur Verfügung. Eine detaillierte Anleitung der Arbeitsschritte inklusive Fotos wird in der App bereitgestellt. |
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Nachdem die Bodenprobe für mindestens 24 Stunden an der Luft getrocknet ist, werden Bodenaggregate mit einer Größe zwischen 2 und 15 mm ausgewählt. Es wird empfohlen, je Messung drei Bodenaggregate zu verwenden. Die Bodenaggregate werden in einer Petrischale oder einem vergleichbaren Behältnis platziert. Es benötigt einen weißen Hintergrund. Beachte: Die Bodenaggregate dürfen sich nicht berühren. |
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| 4.1 Nach dem Öffnen der App kann das Experiment gestartet werden. Folgend kann das Projekt benannt (z. B. Nummerierung bei mehreren Proben oder Benennung nach Ort der Probenahme) und die Anzahl der Bodenaggregate spezifiziert werden. |
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| 4.2 Das Smartphone wird in etwa 10 cm Höhe über der Petrischale mit den Bodenaggregaten platziert (z. B. mittels eines Stativs). Wenn die App die Umrisse der Bodenaggregate erkannt hat, wird ein Referenzfoto aufgenommen. |
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4.3 Nun wird eine weitere Petrischale mit Leitungswasser gefüllt und unter dem Smartphone platziert. In diese wassergefüllte Petrischale werden vorsichtig die Bodenaggregate gelegt, sodass sie vollständig mit Wasser bedeckt sind. Schnellstmöglich wird die 10-minütige Messung begonnen. Beachte: Zur Erkennung der Bodenaggregate durch die App muss eine gleichmäßige Belichtung während der 10-minütigen Messung sowie ein weißer Hintergrund gewährleistet werden. Das Video-Tutorial sowie die Beschreibung auf der Website des Herstellers (in Englisch) gibt einen Überblick über die Vorgehensweise, allerdings mit der Vorgänger-App “Slakes”. |
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Nach Ablauf der 10-minütigen Messung wird automatisch der Slaking-Index mit Standardabweichung sowie eine Einordnung der Aggregatstabilität angezeigt. Wenn die Messung beendet wird ("Finish"), speichert automatisch eine zugehörige CSV-Datei auf dem Smartphone. Detaillierte Informationen zur Funktionsweise der App wurden vom Hersteller in diesem Dokument (in Englisch) bereitgestellt. |
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| Verbesserte Rechtssicherheit: |
nicht bewertbar |
| Entbürokratisierung: |
nicht bewertbar |
| Beitrag zur digitalen Transformation: |
🚜 |
| Vereinfachtes Datenmanagement: |
kein Zusatznutzen |
| Einsparung Betriebsmittel/Behandlungskosten: |
nicht bewertbar |
| Einsparung Arbeitszeit: |
nicht bewertbar |
| Bessere betriebliche Planungssicherheit: |
nicht bewertbar |
| Mehrertrag/ höhere Leistung: | nicht bewertbar |
| Entscheidungs-Unterstützung: |
🚜🚜 |
| Steigerung Ressourceneffizienz: |
nicht bewertbar |
| Geringere Bodenverdichtung /Positive Wirkung auf das Tierwohl: |
nicht bewertbar |
| Steigerung Biodiversität: |
nicht bewertbar |
| Emissionsminderung: |
nicht bewertbar |
| Erhöhung Attraktivität des Arbeitsplatzes: |
nicht bewertbar |
| Arbeitserleichterung: |
nicht bewertbar |
| Beitrag zur Entwicklung des ländlichen Raumes: |
nicht bewertbar |
| Verbesserung Arbeitssicherheit: |
nicht bewertbar |
| Verbessertes Image: |
nicht bewertbar |
Produktionsbereich:
Produktionsrichtung:
Arbeitsbereich:
Einsatzhäufigkeit:
Übertragbarkeit:
Anschaffungskosten (Richtwerte):
Laufende Kosten:
Testumgebung:
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Institution: Julius Kühn-Institut, Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen
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Institut: Institut für ökologische Chemie, Pflanzenanalytik und Vorratsschutz (ÖPV) |
| Autoren: Vera Marlene Thoß, Anna Vaupel | Kontakt: vera.thoss@julius-kuehn.de, anna.vaupel@julius-kuehn.de |