App für Präzisionslandwirtschaft

Einleitung

Der technologische Wandel prägt eine neue Ära der Kulturüberwachung. In diesem Zusammenhang revolutioniert der Einsatz fortschrittlicher Überwachungstechniken das landwirtschaftliche Management und ermöglicht es Landwirten, in Echtzeit auf Werkzeuge und Daten zuzugreifen, um die Produktion zu optimieren und die Erntequalität zu erhalten. Zu den Lösungen von Agrobit zählt iAgro, die erste mobile DSS-App (Decision Support System) für Smartphones, die Hinweise dazu liefert, wie sich Pflanzenschutzbehandlungen reduzieren und optimieren sowie Vitalitätskarten für Baumkulturen ganz einfach über das eigene Smartphone erstellen lassen – mit präzisen, objektiven Daten, die den Weg zu einem fortschrittlichen und nachhaltigen landwirtschaftlichen Management ebnen.

Die App verwandelt das Smartphone in einen 3D-Scanner, der einen digitalen Zwilling (3D-Modell) der gescannten Kultur erzeugt, welcher anschließend in der Cloud mithilfe proprietärer Algorithmen für Computer Vision (CV), erweiterte Realität (AR) und künstliche Intelligenz (KI) analysiert wird, um die biometrischen Parameter der Kultur (Dicke, Höhe und Volumen des Blätterdachs), biophysikalische Vitalitätsparameter wie LAI (Leaf Area Index), LWA (Leaf Wall Area), TRV (Tree Row Volume) und schließlich die optimale Wasser- und Pflanzenschutzmitteldosis für den jeweiligen Feldbereich zu ermitteln. Durch wiederholte Scans an mehreren Punkten des Feldes ermöglicht die App die Erstellung von Vitalitäts- und Applikationskarten.

iAgro kann effektiv von Landwirten, Agronomen und landwirtschaftlichen Fachkräften, Verbänden und Genossenschaften, Agrochemie-Unternehmen und Versuchsstationen genutzt werden und ermöglicht eine Verringerung der Pflanzenschutzmittel-Ausbringung in die Umwelt um bis zu 50 %, eine geringere Rückstandsanreicherung im Grundwasser, ein geringeres Risiko für Anwender und ländliche Gemeinschaften sowie einen geringeren Einfluss von Rückständen auf die Nahrungskette. All dies steht im Einklang mit dem europäischen Green Deal, der Farm-to-Fork-Strategie und der GAP, zu deren übergeordneten Zielen die Verringerung der Risiken und Auswirkungen von Pflanzenschutzmitteln auf die menschliche Gesundheit, die Umwelt und die biologische Vielfalt sowie der Schutz der Anwender von Pflanzenschutzmitteln und der betroffenen Bevölkerung zählen.

Die App ist ein schnelles, kostengünstiges und skalierbares Werkzeug für die Präzisionslandwirtschaft, mit dem sich thematische Karten erstellen lassen, um Entscheidungen auf dem Feld anhand objektiver Daten zu verbessern. Die eingesetzte Technologie wurde gezielt dafür entwickelt, digitale Landwirtschaftstechniken möglichst breit und kostengünstig unter Landwirten und Fachkräften zu verbreiten – allein mithilfe eines weit verbreiteten Geräts wie des Smartphones, das zu einem agronomischen Untersuchungswerkzeug wird –, alles entscheidende Faktoren für die Verbreitung von Präzisionslandwirtschaft in Klein- und mittelständischen Landwirtschaftsbetrieben, die in Europa die Mehrheit ausmachen.

Wie die iAgro-App funktioniert

Die iAgro-App bietet folgende Hauptfunktionen: 1. Erstellung des Verzeichnisses der Betriebsflächen. Der Nutzer kann seine eigenen Flächen einzeichnen, den Namen, die Kulturart (Weinrebe, traditioneller Olivenhain, intensiver Olivenanbau, Apfel, Birne, Pfirsich, Zitrusfrüchte, Mandel) sowie den Reihenabstand (bei Reihenkulturen) oder die Anzahl der auf der Fläche vorhandenen Bäume (bei traditionellem Olivenanbau) angeben (Abb. 1). Nach dem Anlegen können auch der Umfang und die Fläche der Parzelle eingesehen werden;

Abb.1: Anlegen einer Parzelle und ihres Verzeichniseintrags.

2. Erstellung von Erhebungen innerhalb der Parzelle. Nach dem Anlegen der Parzelle können darin eine oder mehrere Erhebungen erstellt werden, in denen sich das phänologische Stadium, die zu bekämpfende Widrigkeit, die Art des für die Behandlungen verwendeten Sprühgeräts, das Tankvolumen des Sprühgeräts, die empfohlene Pflanzenschutzmitteldosis laut Herstelleretikett sowie die zugehörige Maßeinheit erfassen lassen (Abb. 2);

Abb.2: Erstellung einer Erhebung.

3. Erstellung von Aufnahmen. Nach dem Anlegen der Erhebung können darin eine oder mehrere Aufnahmen erstellt werden, mit denen ein 3D-Scan des zu analysierenden Reihenabschnitts oder Baums durchgeführt werden kann (Abb. 3);

Abb.3: 3D-Scan bei Reihenkulturen (oben) und bei einzeln stehenden Bäumen (unten).

4. Biometrische und biophysikalische Parameter der Kultur. Nach dem Scan und dem Hochladen der Fotos in die Cloud stehen die Ergebnisse innerhalb weniger Minuten zur Verfügung. Im Einzelnen:

• Höhe, Dicke und Volumen des Blätterdachs
• der Vitalitätsindex LAI (Leaf Area Index)
• der Vitalitätsindex LWA (Leaf Wall Area)
• der Vitalitätsindex TRV (Tree Row Volume)
• die optimale Wasserdosis für Pflanzenschutzbehandlungen für jede Feldzone und jedes phänologische Stadium

Diese Daten lassen sich direkt in der App in Tabellenform anzeigen und exportieren (Abb. 4);

Abb.4: Anzeige und Export der 3D-Scan-Ergebnisse.

5. Erstellung des digitalen Zwillings Ihrer Kultur. Zusätzlich zu den im vorherigen Punkt beschriebenen Ergebnissen lässt sich auch das 3D-Modell des gescannten Reihenabschnitts oder Baums anzeigen (Abb. 5);

Abb.5: 3D-Modelle (digitale Zwillinge) bei Reihenkulturen (links) und bei einzeln stehenden Bäumen (rechts).

6. Vitalitätskarten und Applikationskarten für optimierte Pflanzenschutzbehandlungen. Durch wiederholte Scans an einer ausreichenden Anzahl gleichmäßig verteilter Punkte auf der Parzelle (mindestens 5) werden automatisch Vitalitätskarten (LAI-Index) erstellt, um Düngung, Bewässerung und Ernte standortspezifisch zu optimieren. Gleichzeitig wird auch eine Applikationskarte mit 3 Zonen für variable, optimierte Pflanzenschutzbehandlungen erstellt, die sich am tatsächlichen Bedarf Ihrer Kulturen orientiert. Beide Karten können in den Formaten Raster (.tiff), Vektor (.shp) und Bild (.jpeg) exportiert werden (Abb. 6);

Abb.6: Anzeige und Export der Vitalitätskarte (LAI) und der Applikationskarte für Pflanzenschutzbehandlungen.

7. Erstellen Sie die Historie Ihrer Parzelle. Durch mehrfache Erhebungen im Laufe der Zeit innerhalb derselben Parzelle lässt sich deren zeitlicher Verlauf nachvollziehen und Daten sowie Karten historisch dokumentieren. Das ist nützlich, um bessere agronomische Entscheidungen zu treffen und Vegetationsperioden miteinander zu vergleichen, und ermöglicht zudem die nachvollziehbare Übermittlung aller Informationen an Zertifizierungsstellen oder Behörden (Abb. 7);

Abb.7: Historie der Parzelle in Bezug auf die vegetative Vitalität.

Fazit

Die Bewirtschaftung von Kulturen mit Pflanzenschutzmitteln und Düngemitteln hat erhebliche Auswirkungen auf die wirtschaftliche und ökologische Bilanz eines Betriebs. Es ist wichtig, die Rationalisierung der landwirtschaftlichen Praktiken umzusetzen, die das Kulturmanagement prägen, mithilfe von Werkzeugen, die dessen Umweltauswirkungen verringern und den Betrieb nachhaltiger und wettbewerbsfähiger sowie im Einklang mit den neuen Vorschriften machen.

Mit iAgro setzt sich Agrobit dafür ein, ein einfaches und kostengünstiges Werkzeug zur Optimierung von Pflanzenschutzbehandlungen und zur Erstellung von Vitalitätskarten bereitzustellen, um Düngung und Ernte zu verbessern und den Weg für ein effizienteres und ökologisch nachhaltigeres landwirtschaftliches Management zu ebnen. Die Nutzung von Vitalitäts- und Applikationskarten bietet Landwirten die Möglichkeit, einen gezielteren Ansatz zu verfolgen, und trägt maßgeblich dazu bei, die Qualität des Endprodukts zu verbessern und Ressourcenverschwendung zu verringern.

Dieses Werkzeug ist nicht nur kostengünstig zugänglich, sondern stellt auch eine strategische Investition für Landwirte dar, die eine zeitgemäße Unternehmensidentität festigen und sich deutlich vom Markt abheben möchten. Die Kombination aus dem Einsatz von iAgro und gezielten landwirtschaftlichen Praktiken führt zu einem doppelten Nutzen: Verbesserung der Rentabilität des Betriebs und Beitrag zu einer langfristig nachhaltigeren Landwirtschaft.

Weitere Informationen zur Funktionsweise der App finden Sie im entsprechenden Bereich auf der Website, oder schauen Sie sich das Video-Tutorial an.