Drohnen kontrollieren Felder auf Unkraut und Roboter bekämpfen Pflanzenkrankheiten. Das klingt vielleicht Science-Fiction, ist aber bereits Realität, zumindest auf einigen Versuchsfarmen. Forscher verschiedener Institute arbeiten derzeit an der nachhaltigen Pflanzenproduktion mit KI und intelligenten Geräten.
Die Forschenden des Exzellenzclusters PhenoRob an der Universität Bonn arbeiten an der Weiterentwicklung der intelligenten Digitalisierung der Landwirtschaft. Um diese Entwicklung voranzutreiben, müssen einige wichtige Forschungsfragen geklärt werden.
Die Universität Bonn arbeitet gemeinsam mit dem Forschungszentrum Jülich , dem Fraunhofer-Institut Sankt Augustin , dem Leibniz-Zentrum Müncheberg und dem Institut für Zuckerrübenforschung Göttingen an einem großen Ziel: die Landwirtschaft durch den Einsatz neuer Technologien und künstlicher Intelligenz (KI) umweltfreundlicher und effizienter zu gestalten.
Die Forscher stammen aus verschiedenen Fachbereichen wie Ökologie, Bodenkunde, Pflanzenwissenschaften, Informatik, Geodäsie, Robotik und Agrarökonomie. In einem kürzlich veröffentlichten Bericht heben sie die wichtigsten Schritte hervor, die ihrer Ansicht nach in naher Zukunft vorrangig angegangen werden müssen.
Die Forscher von PhenoRob zeigen in ihrer Studie auch, was aktuelle Technologien leisten können. So können sie beispielsweise einen digitalen Zwilling von Ackerland erstellen und diesen mithilfe von Sensoren kontinuierlich mit verschiedenen Daten versorgen. Dies hilft, Phänomene wie Wurzelwachstum oder die Freisetzung von Stickstoffverbindungen aus dem Boden zu erfassen.
Highlights: Nachhaltiger Pflanzenbau mit KI
Hugo Storm , Mitglied des PhenoRob-Exzellenzclusters, sagte zu diesen Fragestellungen : „Eine Lösung könnte der Einsatz intelligenter digitaler Technologien sein. Wir haben einige wichtige Forschungsfragen identifiziert.“
- Einer ist verbunden mit Ackerland im Auge behalten ständig. Dadurch können Nährstoffmangel, Unkrautwachstum oder Schädlingsprobleme sofort erkannt werden.
- Satellitenbilder vermitteln zwar einen allgemeinen Überblick, Drohnen oder Roboter können jedoch einen genaueren Blick darauf werfen.
- Roboter können ein ganzes Feld Schritt für Schritt abfahren und sogar Überprüfen Sie, wie es jeder Pflanze geht.
Die meisten dieser Probleme lassen sich durch intelligentere Methoden reduzieren. Anstatt beispielsweise die gesamte Feldfläche zu behandeln, können wir Herbizide nur auf die Bereiche sprühen, in denen Unkraut ein Problem darstellt. Kranke Pflanzen können wir einzeln behandeln und Dünger nur dort einsetzen, wo er wirklich notwendig ist.
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Aktuelle Situationen
Aktuell ernährt die Erde über acht Milliarden Menschen, was vor allem der modernen, hocheffizienten Landwirtschaft zu verdanken ist. Doch dieser große Erfolg hat eine noch größere Schattenseite: Die angewandten Anbaumethoden schädigen die Artenvielfalt. Die Produktion synthetischer Düngemittel erzeugt Treibhausgase , und die in der Landwirtschaft verwendeten Chemikalien verschmutzen Wasser und Umwelt.
Dr. Sabine Seidel , die die Publikation gemeinsam mit Storm erstellte, sagte: „Eine Schwierigkeit besteht darin, all diese Informationen miteinander zu verknüpfen.“
Dr. Seidel fügte hinzu: „Wann ist beispielsweise eine niedrige Auflösung ausreichend? Wann müssen die Aufnahmen detaillierter werden? Wie müssen Drohnen fliegen, um eine maximale Effizienz bei der Erfassung aller Nutzpflanzen, insbesondere der gefährdeten, zu erreichen?“
Nachhaltige Pflanzenproduktion mit KI und intelligenten Geräten ist möglich, doch um diesen digitalen Wandel voll auszuschöpfen, müssen Landwirte die Vorteile verstehen. In manchen Bereichen ist die digitale Transformation der Landwirtschaft bereits fast Realität.
Quelle : KI soll die Pflanzenproduktion nachhaltiger gestalten
