FarmerSpace

Wenn es um Digitalisierung geht, denken die meisten Landwirte als erstes an Parallelfahrsysteme, automatische Teilbreitenschaltung, Applikationskarten und vielleicht an kameragestützte Systeme zur Unkrautbekämpfung. Doch die Digitalisierung bietet noch mehr.

 Im von der BLE geförderten Projekt FarmerSpace geht es aber auch um Prognosemodelle zur Vorhersage von Infektionswahrscheinlichkeiten von typischen Blattkrankheiten in Weizen und Zuckerrübe. Die Modelle der Zentralstelle der Länder für EDV-gestützte Entscheidungshilfen und Programme im Pflanzenschutz (ZEPP) die über ISIP (isip.de) zur Verfügung gestellt werden, dürften den meisten Landwirten nicht fremd sein. Die Modellrechnungen basieren allerdings immer auf Daten des Deutschen Wetterdienstes (DWD), zwar findet eine Verschneidung der Messwerte der Referenzstationen mit Daten der Wetterradarstationen statt, doch die nächste Messstelle ist in aller Regel mehrere Kilometer entfernt. Der Frage, ob die Erfassung der lokalen Wettergegebenheiten die Prognosesysteme genauer machen können, gehen Forscher der Uni Göttingen sowie des Instituts für Zuckerrübenforschung in Zusammenarbeit mit dem Fraunhofer-Institut für Optronik, Systemtechnik und Bildauswertung IOSB und Mitarbeitern der Landwirtschaftskammer nach.

In mehreren Onfarm-Versuchen in ganz Niedersachsen wurden Versuche angelegt und nach Prognosemodell mit Fungiziden behandelt. Die Versuchsserie wurde durch regelmäßige Bonituren händisch und digital überwacht. Gerade in einem feuchten Frühjahr wie 2021 waren deutliche Effekte der Pilzinfektionen zu beobachten, die exakten Ergebnisse befinden sich noch in der Auswertung.

Für regelmäßige Neuigkeiten aus dem Projekt FarmerSpace schauen Sie doch einmal auf unserer Website vorbei (https://www.farmerspace.uni-goettingen.de/) oder folgen sie uns in den Sozialen Medien (https://www.instagram.com/farmerspace_ef/)

Digitaler Pflanzenschutz in Zuckerrüben und Weizen: Das Experimentierfeld FarmerSpace startet in die zweite Saison.

 

 

Nachdem im Vorjahr, gehemmt durch die Pandemie im Zusammenhang mit Sars-CoV-2, das Projekt Farmerspace angelaufen ist, stehen die Versuche in Weizen zum Teil jetzt schon und die Aussaat der Zuckerrüben wird vorbereitet. Die Planung der Feldtage, insbesondere des Niedersächsischen Zuckerrübentages am 11.05.2021 im LK Peine, laufen in Anbetracht der anhaltend kritischen Lage in der Pandemie unter Vorbehalt. Trotzdem wurden im vergangenen Jahr einige Versuche und die 3D-Challenge durchgeführt, bei der unterschiedliche Methoden und Sensortechniken auf verschiedenen Trägerplattformen verwendet wurden, um ein dreidimensionales Modell eines Ackers zu erstellen. Die Bewertung erfolgt nicht nur über die erreichte Genauigkeit, sondern praxisnah über Kriterien wie Mess-, Prozessier- und Auswertedauer, Flächenleistung und Kosten. Teilgenommen haben Akteure mit hochgenauem GPS, Drohnen mit RGB Kameras, Laserscanner auf Fahrzeugen oder auch auf fliegenden Plattformen, sowie Nutzer von Satellitendaten. Bei der Auswahl wurde der Fokus auf den Vergleich von Techniken gelegt, um die Praxisnähe unterschiedlicher Messprinzipien zu evaluieren.

Für das Erntejahr 2021 sind unter anderem Versuche zur Terminierung des Fungizideinsatzes anhand von Mikroklimaerfassung in Weizen, Versuche zu mechanischer und chemischer Unkrautbekämfung in Zuckerrüben (Weeding Challenge) und Weizen, Experimente zu satellitengestützter Präzisionsaussaat sowie zu zerstörungsfreien Zustandserkennung der Bestände im Feld angelegt. Auch die 3D-Challenge soll eine Neuauflage erhalten. Ziel des Projektes ist es, die Praxistauglichkeit innovativer Techniken am Markt zu untersuchen, als Ansatz wurde deshalb der Fokus bewusst auf Versuche auf Praxisflächen gelegt, um schlussendlich dem praktizierenden Landwirt handfeste Informationen aus neutralen Quellen zur Verfügung stellen zu können. Der Schwerpunkt liegt dediziert auf Technik, die am Markt verfügbar ist, und nicht auf Grundlagenforschung. 

Des Weiteren ist seit dem 15.01.2021 die Website http://www.farmerspace.uni-goettingen.de erreichbar und bietet Interessierten aktuelle Informationen über die Versuche und Veranstaltungen im Projekt. Wer laufend informiert werden möchte, kann auch den Instagram-Account des Projekts abonnieren.

Göttingen, 17.06.20 – Rechtzeitig zur Frühjahrsbestellung hat das BMEL den Förderbescheid für das digitale Experimentierfeld FarmerSpace übergeben. Im April wurden Zuckerrüben und Sommerweizen im Versuchsfeld gesät, um hochaktuelle Themen für den zukünftigen Pflanzenschutz zu erforschen. 

 

Damit sind trotz Coronabedingter Arbeitserschwernisse beste Voraussetzungen geschaffen, um unverzüglich in der ersten Vegetationsperiode der dreijährigen Projektlaufzeit mit der Arbeit im Feld zu starten. In einem Verbund von vier Partnern wird das Projekt FarmerSpace vom Institut für Zuckerrübenforschung an der Universität Göttingen (Projektkoordination), der Abteilung Agrartechnik der Universität Göttingen, der Landwirtschaftskammer Niedersachsen und dem Institutsteil Angewandte Systemtechnik des Fraunhofer-Institut für Optronik, Systemtechnik und Bildauswertung IOSB in Ilmenau durchgeführt. 

Die Projektpartner etablieren und evaluieren Feldsensorik, IoT-Funksensornetzwerke, verschiedenste kameragestützte Messroutinen, Datennetzwerke und Robotiktechnologien für den Pflanzenschutz und fördern den Wissensaustausch mit der landwirtschaftlichen Praxis. Ein Ziel ist die engmaschige, zerstörungsfreie Erfassung von Feldparametern wie Unkrautdruck oder Krankheitsbefall. FarmerSpace ist eine Einladung zur Kooperation an Landwirte, Berater, Maschinenhersteller, Start-Ups, Systemanbieter, Modellierer, Pflanzenschutzmittelhersteller und andere Interessierte. Diese können neue Produkte und Ideen unter Feldbedingungen bei fundierter wissenschaftlicher Begleitung evaluieren und einem breiten Publikum z.B. auf Feldtagen zugänglich machen.
FarmerSpace fokussiert sich auf praxistaugliche Lösungen. Die Themen Unkrautmanagement und Krankheitserkennung werden am Versuchsstandort Göttingen und durch ein Onfarm-Versuchsdesign mit landwirtschaftlichen Betrieben bundesweit und partnerschaftlich aus der Praxis für die Praxis bearbeitet. 
Im Frühjahr liegt der Arbeitsschwerpunkt bei Zuckerrüben und Weizen auf der Unkrauterkennung und -kontrolle. Im Verlauf des Projektes werden unterschiedliche Verfahren wie teilflächige und angepasste Herbizidapplikationen, aber auch Alternativen zum chemischen Pflanzenschutz, wie mechanische Bekämpfungsmethoden oder die Anwendung elektrischer Energie für die Unkrautkontrolle, evaluiert. 

Im Sommer konzentrieren sich die Aktivitäten darauf, einen Befall von Zuckerrüben und Weizen mit Blattkrankheiten frühzeitig zu erkennen und bei Überschreitung von Schadensschwellen durch gezielten Pflanzenschutzmitteleinsatz eine Ausbreitung der Krankheit im Pflanzenbestand zu verhindern. Zum Einsatz kommen Umweltsensoren und Modellierung sowie Drohnen-Kameras, die Luftaufnahmen in unterschiedlichen Spektralbereichen ermöglichen. Die Daten werden mit Methoden des maschinellen Lernens und Deep Learning Ansätzen ausgewertet, um eindeutige Signaturen für den Krankheitsbefall zu identifizieren. Die dadurch mögliche gezieltere Pflanzenschutzmaßnahme kann idealerweise sehr früh erfolgen und räumlich auf einen nesterweisen Befall begrenzt werden. Damit wird zugleich die zu behandelnde Fläche reduziert und der Behandlungserfolg verbessert, was zu weniger Ertragsverlusten bei geringerem Pflanzenschutzmitteleinsatz führt.

Der Weg dorthin ist nicht einfach und die eingesetzten digitalen Technologien liefern große Mengen komplexer, heterogener Daten. Im Projekt wird daher ein multidimensionales Datenmodell zur Zusammenführung von Informationen aus unterschiedlichen Quellen und von unterschiedlichen Skalenebenen aufgebaut. Im Modell werden Kamera- und 3D-Daten genauso wie IoT-Sensordaten aus Funksensornetzwerken zusammengeführt, was neue Aussagen zum Pflanzenbestand und seiner Umgebung liefert. Als Ergebnis lassen sich z.B. Karten zur Steuerung von Robotern auf dem Feld oder Applikationskarten für den Pflanzenschutz ableiten.
Ergebnisse und Erfahrungen aus dem Projekt werden im Rahmen von öffentlichen Veranstaltungen und Feldtagen einem breiten Publikum zugänglich gemacht. Da aufgrund der Einschränkungen durch die Corona-Pandemie Präsenzveranstaltungen für den Technologietransfer aktuell nicht wie geplant umsetzbar sind, helfen auch hier digitale Technologien. Zur Beteiligung aller Interessenten werden Informationen auf der Webseite www.farmerspace.uni-goettingen.de angeboten, ergänzt um Videos und Online-Veranstaltungen. Das online-Format wird konsequent ausgebaut und überbrückt für Interessierte hoffentlich die Zeit, bis eine persönliche Information bei der nächsten „Feld“-Gelegenheit möglich ist.
Die Digitalisierung trägt in hohem Maße zur weiteren Modernisierung von Produktionsverfahren im Pflanzenbau und damit zur Zukunftsfähigkeit der Branche bei. Angefangen bei Decision Support Systemen über satellitengesteuerte Landtechnik bis hin zur Dokumentation durchgeführter Maßnahmen, um den steigenden Anforderungen von Handel und Verbrauchern zu begegnen. Digitale Technologien ermöglichen weitere konkrete Nutzenpotenziale, durch die einzelne Maßnahmen oder ganze Anbausysteme besser, gezielter und erfolgreicher durchgeführt werden können. 
FarmerSpace ist eines von bundesweit 14 Projekten, die im Rahmen der Digitalisierungsstrategie des BMEL gefördert werden. Projektträger ist die Bundesanstalt für Landwirtschaft und Ernährung (BLE).