„Das ist für uns ganz klar Hightech in der Landwirtschaft“

Wir erproben und bewerten verschiedene Anbausysteme für Zuckerrüben im Vergleich zum praxisüblichen Anbau unter echten Bedingungen auf dem Feld. Das Ziel des ZAZIkI-Projekts ist eine ressourcenschonende, klimaresiliente und gleichzeitig wirtschaftliche Alternative für den Zuckerrübenanbau zu finden.

Diese Region ist generell -trocken, mit sehr niedrigem Jahresniederschlag. Und jetzt wird es noch trockener, dazu kommen mehr Extremwetterereignisse. Wenn man die Zuckerrübe hier weiter anbauen will, braucht man also ein System, das Wasser sparsamer nutzt. Genau dafür ist die Streifenbodenbearbeitung interessant, weil sie hilft, mit weniger Wasser auszukommen.

So bleibt die Zuckerrübe vielleicht auch unter schwierigeren Klimabedingungen eine Kultur, die hier weiterhin wirtschaftlich angebaut werden kann.

Strip-Till bedeutet: Es wird nur in der Saatreihe gelockert und zwischen den Rübenreihen bleiben die Pflanzenreste unberührt liegen. Die liegen da und schützen vor Austrocknung und Erosion. Genau das ist wichtig, weil die Region generell sehr trocken ist und es durch weniger Niederschlag und mehr Extremwetter noch schwieriger wird. Zusätzlich möchten wir durch die Kombination von Streifenbodenbearbeitung, Düngung und Aussaat in einem Arbeitsgang die Zahl der Feldüberfahrten und damit den Kraftstoffverbrauch sowie den Arbeitsaufwand reduzieren. Dadurch soll nicht nur mehr Wasser im Boden gespeichert werden, sondern auch der Ressourcenverbrauch und die Anbaukosten gesenkt werden.

Die Kosten und Nachhaltigkeit eines Anbausystems für Zuckerrüben hängen jedoch nicht nur von der Art der Bodenbearbeitung ab, sondern auch von den zuvor durchgeführten Maßnahmen. Nach der Ernte der vorangegangenen Kultur (oft Wintergetreide) wird in manchen Betrieben im August oder September eine Zwischenfrucht ausgesät – diese wird nicht geerntet, sondern wird aus Boden- und Gewässerschutzgründen angebaut. Die Zwischenfrucht kann alternativ bereits vor der Getreideernte per Drohne ausgesät werden. In anderen Betrieben wird dagegen ganz auf den Anbau einer Zwischenfrucht verzichtet.  Wir untersuchen, wie diese Unterschiede in den Anbaumaßnahmen vor Streifenbodenbearbeitung die Rübenerträge, Kosten, Wasserspeicherung und Treibhausgasemissionen beeinflussen. 

On-Farm-Forschung ist quasi ein Treffen von Forschung und Praxis. Wir arbeiten mit wissenschaftlichen Methoden unter praxisnahen Bedingungen. Auf großen Streifen werden Untersuchungen durchgeführt, nicht auf kleinen limitierten Parzellen wie sonst meist in der Forschung. Die meisten Maßnahmen im Feld machen die Landwirtinnen und Landwirte selbst nach Absprache mit uns. Wir kommen dann dazu, wenn innovative Verfahren gefragt sind, etwa bei der Streifenbodenbearbeitung, bei Drohnenflügen oder beim Einbauen von Sensoren.

Satellit und Drohne ergänzen sich bei uns. Der Satellit deckt die Fläche ab und ist Personenunabhängig, Drohnen brauchen Piloten und liefern dafür die Auflösung im Zentimeterbereich, erst damit sieht man Lücken im Bestand oder das Wachstumsstadium einer einzelnen Pflanze. Genau diese Kombination macht es möglich, dass man nicht mehr jeden Schlag einzeln abfahren muss. Das spart Feldfahrten und macht die Auswertung deutlich effizienter.

Damit das Auswerten der Satelliten- und Drohnenbilder funktioniert, brauchen die KI-Modelle vor allem eins: Ein Training auf Grundlage sehr vieler Bilder. Pro Wachstumsstadium reden wir realistisch von ein paar tausend Aufnahmen, Positionsgenau vermessen und in mehreren Maßstäben aufbereitet. Bei zwanzig Wachstumsstadien kommen so schnell über 20.000 Bilder zusammen, verteilt über zwei komplette Anbausaisons, mehrere Standorte und mehrere Zuckerrübensorten. Sonst lernt das Modell am Ende nur eine Sorte auswendig, statt das Stadium zu erkennen. Das ist der eigentliche Aufwand hinter dem Projekt. In der Vegetationszeit steht die Kollegin fast jeden Tag auf dem Feld, fliegt die Bestände mit der Drohne ab und vermisst händisch und visuell die Zuckerrüben. Erst wenn genug Daten zusammengekommen sind, beginnt die eigentliche Arbeit am Rechner, dann wird das Verfahren trainiert und weiterentwickelt.

Eine große Herausforderung war es, überhaupt eine Maschine für die Streifenbodenbearbeitung zur Zuckerrübenaussaat zu finden. Wir haben jetzt einen Hersteller aus Polen gefunden und bringen die Maschine extra hierher. Dazu kommt, dass On-Farm-Forschung viele Beteiligte zusammenbringt aus Forschung,  Landwirtschaft, Anbauverbänden und Industrie. Das alles zu koordinieren ist nicht einfach. Und natürlich spielt auch die Witterung immer mit hinein – das ist im Pflanzenbau sowieso ein klassisches Problem. Wir sehen starke Jahresunterschiede: In einem Jahr kann etwas problemlos laufen, im nächsten gibt es plötzlich ganz andere Bedingungen, zum Beispiel mehr Unkraut durch ungewöhnlich viel Niederschlag. 

Am Ende wollen wir möglichst viele Landwirtinnen und Landwirte in der Region von klimaangepasstem Anbau überzeugen. Außerdem soll aus dem Projekt eine Entscheidungshilfe entstehen, mit der sich ökonomische und ökologische Nachhaltigkeit verschiedener Anbausysteme einschätzen lassen.

Das Interview führte Tamara Worzewski