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FELD 01/2022

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Kleine Quadrate statt großer Felder: Gemeinsam mit einem Landwirtschaftsbetrieb testet ein Forschungsteam im Landschaftslabor patchCROP ein ungewöhnliches Anbausystem. // Forscherinnen des ZALF entwickeln Strategien für die Landwirtschaft, um wertvolle Leistungen aus Ökosystemen, wie fruchtbare Böden oder sauberes Trinkwasser, gezielt zu fördern. // Immer mehr Landwirtinnen und Landwirte arbeiten in ihrem Betrieb mit Maßnahmen nachhaltiger Intensivierung. Das soll ressourcenschonende Landwirtschaft ohne Ertragseinbußen ermöglichen. // Mit Precision Farming Schädlingsbefall erkennen oder den Effekt von Klimaveränderungen auf Erträge prognostizieren: Künstliche Intelligenz eröffnet der Landwirtschaft Potentiale.

patchCROP patchCROP

patchCROP patchCROP Wetterextreme abzusichern. Kleinere Feldeinheiten mit abwechslungsreichen Fruchtfolgen sind – im Gegensatz zu großen Monokulturen – gut für die Biodiversität und die Bodenfruchtbarkeit. Mehrere Forschungspartner – darunter das DFG-Exzellenzcluster PHENOROB der Universität Bonn, DAKIS, ein Verbundprojekt der Förderrichtlinie Agrarsysteme der Zukunft des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF) und das Julius Kühn-Institut – arbeiten eng mit den Forscherinnen und Forschern des ZALF zusammen. Rund 35 Forschende nutzen die Fläche aktuell, um drängende Zukunftsfragen einer nachhaltigen landwirtschaftlichen Produktion wissenschaftlich zu untersuchen. Kathrin Grahmann hält alle Fäden der verschiedenen Projekte in der Hand. »Ohne mein Wissen geht hier niemand auf die Fläche«, sagt sie resolut. Sie koordiniert alle Aktivitäten, damit sich niemand ins Gehege kommt, trägt die Verantwortung gegenüber den Flächeneigentümern, weiß, wann die Fläche nach Pflanzenschutzmaßnahmen zeitweise nicht betreten werden darf. Sie kennt auch die besonders empfindlichen Messpunkte, die keinesfalls gestört werden dürfen, um die Ergebnisse nicht zu verfälschen. Wir wollen aufzeigen, wie Feldrobotik und digitale Technologien mehr Vielfalt auf den Feldern ermöglichen. KATHRIN GRAHMANN »Wenn man überzeugen will, muss man beweisen, dass das eine besser ist als das andere«, sagt Kathrin Grahmann. Wie akribisch und umfassend die Forschenden dafür Daten über ihr neues Anbausystem sammeln, zeigt die Vielzahl der verschiedenen Messungen und Versuche. Unter jedem »patch« des Freilandlabors sind in unterschiedlichen Tiefen sechs Bodensensoren installiert, die Bodenfeuchte, Temperatur und den Salzgehalt messen. Die Messdaten werden alle 20 Minuten abgerufen und online gestellt. Die Forscherinnen und Forscher wissen so lückenlos, was auf den Flächen geschieht. Doch nicht nur das: »Diese Informationen sollen Roboter zukünftig intelligent nutzen, um zu entscheiden, wo gedüngt oder bewässert werden muss«, erklärt Grahmann. Akustiksensoren sollen künftig Insekten- und Vogelgeräusche aufnehmen. Mit den Daten füttern die Forschenden dann Computermodelle, die mithilfe von künstlicher Intelligenz ermitteln können, welche Arten auf der Fläche vorhanden sind und sogar, in welcher Menge sie vorkommen. Ein Ornithologe beobachtet zusätzlich alle 2-4 Wochen die hier lebenden und brütenden Vögel. EIN FUHRPARK AUS AUTONOMEN FELDROBOTERN Weniger Pflanzenschutzmittel einzusetzen ist das klare Ziel der Forschenden, die dafür ganz genau wissen müssen, wie es den Pflanzen auf den Anbauflächen geht. Knabbern Schadinsekten an den Blättern? Haben die Pflanzen Pilz- oder Viruserkrankungen? Statt wie bisher vorbeugend Pflanzenschutzmittel zu spritzen, wird auf einigen ausgewählten Versuchsflächen erst dazu gegriffen, wenn tatsächlich Gefahr im Verzug ist. Derzeit überprüfen Forschende des Julius Kühn-Instituts einmal wöchentlich, ob das der Fall ist. Künftig soll digitale Technik diese Diagnose übernehmen. Im Rapsfeld testen die Forschenden etwa Prototypen einer »digitalen Gelbschale«, mit der der Befall des Rapsglanzkäfers und Rapsstengelrüsslers beobachtet wird. Eine Kamera fertigt regelmäßig Fotos an, die durch einen Algorithmus ausgewertet werden. Vollautomatisch wird so der Schädlingsbefall im Raps erfasst. In Echtzeit kann der Landwirt oder die Landwirtin entscheiden, ob die Pflanzen behandelt werden müssen. Die Technologie soll eines Tages auch Schädlingsbefall bei anderen Feldfrüchten erfassen. Natürliche Verbündete können ebenfalls dabei helfen, Pflanzenschutzmittel zu reduzieren. Neben einigen »patches« haben die Forschenden Blühstreifen angelegt. Das Ackerstiefmütterchen blüht hier bereits und versorgt die ersten Bienen und Hummeln mit Pollen und Nektar. Frische Blattrosetten stehen neben abgestorbenen Stängeln aus dem Vorjahr. »Das sind die Strukturen, die Insekten zum Überwintern und Verpuppen brauchen«, erklärt Kathrin Grahmann. Sie sieht in dem Blühstreifen nicht nur einen Rückzugsort für Insekten oder bodenbrütende Vögel, sondern auch eine Maßnahme zum Pflanzenschutz: Hier sollen sich nutzbringende Insekten ansiedeln und 08 09

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