Globale Veränderungen stellen neue Ansprüche an die Landwirtschaft. Die wachsende Weltbevölkerung, der Klimawandel und der nachhaltige Umgang mit Ressourcen sind nur einige davon. Eine Anpassung des Pflanzenbaus und der Verfahrenstechnik an die neuen Anforderungen ist deshalb notwendig.

Neue Pflanzenbausysteme entwickeln

In einem Artikel für die Fachzeitschrift "Landtechnik" beschäftigen sich Wissenschaftler des Julius-Kühn-Instituts (JKI), des Thünen-Instituts und der Universität Braunschweig, wie der Pflanzenbau der Zukunft grundlegend „neu zu denken“ ist. Das Projekt „Mit autonomen Landmaschinen zu neuen Pflanzenbausystemen“ wird vom Bundeslandwirtschaftsministerium gefördert.

Mini-Roboter mit Sensoren für Precision Farming

Die gegenwärtige Landwirtschaft steht in der Kritik. „Angesichts von Nitratbelastung, Artenrückgang und Bodenverdichtung müssen wir kritisch hinterfragen, wie lange das noch gut geht“, so Jens-Karl Wegener, Leiter des Fachinstituts für Anwendungstechnik am JKI. Die Forscher sind sich einig: Der Einsatz noch größerer Maschinen auf noch größeren Flächen ist keine Lösung. Im Gegenteil: Auf dem Feld sollen mit Sensoren ausgerüstete Mini-Roboter ausfindig machen, was die einzelnen Pflanzen brauchen und es ihnen dann bestenfalls direkt zuführen. Im Fokus stehen Wasser- und Nährstoffbedarf sowie der Schutz der Feldfrüchte vor Pilzbefall und konkurrierendem Unkraut. Die präzise Applikation von Wasser, Nährstoffen und Pflanzenschutzmitteln wird als Präzisionslandwirtschaft (Precision Farming) bezeichnet. Unnötige Überschüsse sollen damit vermieten und die Umwelt geschont werden. Gleichzeitig hilft es, die Kosten für Verbrauchsgüter zu senken.

Zukunftsmodell Spot Farming

„Solch ein Precision farming hätte natürlich auch einen Einfluss darauf, wie die Flächen künftig aussehen“, sagt Projektmitarbeiterin Lisa-Marie Urso. Bei dem neuen Anbausystem sollen kleinräumige Unterschiede der Landschaft berücksichtigt werden. Deshalb sprechen Urso und ihre Kollegen von "Spot Farming". „Vorteil des Spot Farmings wäre, dass auf einen Schlag verschiedene Fruchtfolgen gleichzeitig gefahren werden können“, erklärt Urso. Trockenere Kuppen, feuchtere Senken könnten berücksichtigt werden und innerhalb der Ackerfläche verschiedene Feldfrüchte mit unterschiedlichen Standortansprüchen angebaut werden. Und: „Das würde auf jeden Fall für mehr Artenvielfalt auf dem Feld sorgen“, so Wegener.

Projekt soll fortgesetzt werden

Die Digitalisierung in der Landwirtschaft, weiterentwickelte Sensortechnik, immer mehr Fernerkundungsdaten und die zunehmende Vernetzung von Geräten – das sind bereits gegenwärtige Entwicklungen. Auf ihnen basiert das in der Studie entworfene Zukunftsszenario des Spot Farming. In einem Workshop wurden 2016 bereits Möglichkeiten erarbeitet, wie landwirtschaftliche Prozesse von der Bodenbearbeitung bis zur Ernte mit kleinen autonomen Maschinen aussehen könnten. Aber es gibt noch offene Fragen: Welche Flächengrößen werden benötigt? Sollen Drohnen eingesetzt werden? Was darf ein Roboter maximal kosten, damit er für den Landbau interessant bleibt? Und soll er autonom und solarbetrieben zur Ladestation am Feldrand oder auf dem Hof zurückfinden? Diesen und viele anderen Punkten wollen die Wissenschaftler in einem Folgeprojekt nachgehen.

bp