Künstliche Intelligenz und Landwirtschaft: Perspektiven für die Zukunft

Es ist kein Geheimnis, dass die Landwirtschaft in vielen Ländern der Welt eine wichtige Beschäftigung darstellt. Die Agrarindustrie wird von der Weltbank auf 5 Billionen Dollar geschätzt. Bis 2025 soll sie rund 9 Milliarden Menschen ernähren. Allerdings wird die Menge der neu bewirtschafteten Fläche nur um 4 % zunehmen. Dieser Trend zu Bio-Produkten zwingt landwirtschaftliche Betriebe, nach Alternativen zum Einsatz von Chemikalien in der Unkrautbekämpfung zu suchen. In vielen Ländern herrscht Arbeitskräftemangel.

Außerdem macht die menschliche Arbeit die Produktion zu teuer. Unter solchen Umständen sucht die Landwirtschaft nach Möglichkeiten, die Nutzung des Landes zu optimieren, was angebaut werden soll und was die Menschen darauf weiden lassen. Einerseits ist die Agrarindustrie eine der konservativsten in Bezug auf Innovation in allen Ländern. Und auf der anderen Seite nutzt die Landwirtschaft seit langem alle möglichen Technologien, wahrscheinlich mit Ausnahme der tiefen Antike.

Wie kann künstliche Intelligenz helfen?

KI in der Landwirtschaft ist eine echte Chance für eine nachhaltige Entwicklung. Künstliche Intelligenz spielt eine wichtige Rolle bei der Transformation von Ernährungssystemen. Es befasst sich auch mit Nahrungsmittel- und Ernährungsunsicherheit. In der Landwirtschaft kann KI dabei helfen, Tätigkeiten wie das Pflanzen und Ernten zu optimieren oder sogar ganz zu entlasten. Dadurch Steigerung der Produktivität und Verbesserung der Arbeitsbedingungen (in Form von Verringerung der Zeit- und Arbeitsintensität) und Sicherstellung einer effizienteren Nutzung natürlicher Ressourcen. Einschließlich Optimierung des Wissensmanagements und der Planung.

Insbesondere mit der rasanten Entwicklung der elektronischen Landtechnik findet KI zunehmend Anwendung in wichtigen Bereichen wie der Agrarrobotik, der Boden- und Pflanzenüberwachung und der prädiktiven Analytik. Angesichts des Klimawandels, des Bevölkerungswachstums und der Erschöpfung natürlicher Ressourcen können Fortschritte in diesen Bereichen erheblich zur Erhaltung der Boden- und Wasserressourcen beitragen. Beides ist der Schlüssel zur nachhaltigen Ernährungssicherheit.

Künstliche Intelligenz und Unkrautbekämpfung

Die Arbeit an der Verbesserung von Systemen zur Schädlingsbekämpfung auf der ganzen Welt wird fortgesetzt. Ein neues Sprühgerät für Obstplantagen wird in den USA getestet. Das System wird an einem Traktor montiert und Ultraschallsensoren bestimmen die Größe und den Abstand zum Baum. Die Datenanalyse erzeugt einen Sprühstrahl mit der richtigen Kraft und Menge an Wirkstoffen. Der Versuch zeigt, dass auf diese Weise bis zu 27 % Herbizide eingespart werden können.

Auch die deutschen Unternehmen Bayer und Bosch arbeiten an der Smart-Spraying-Technologie. Das System wird in der Lage sein, das Unkraut in der Kultur zu identifizieren, seine Art zu bestimmen und die erforderliche Herbizidmenge basierend auf den in die Software eingegebenen Daten zu spritzen.

EcoRobotix arbeitet an einem Gerät, das in der Lage sein wird, über ein Feld zu streifen, Unkräuter zu finden und selbstständig zu behandeln. Das Unternehmen schätzt, dass der Einsatz des Geräts die ausgebrachte Herbizidmenge um den Faktor 20 reduzieren wird.

Mit KI Krankheiten bei Pflanzen identifizieren

Moderne Technologie macht es einfach, eine Pflanzenkrankheit zu diagnostizieren, eine Behandlung auszuwählen und den geschätzten Schaden zu berechnen. Die Anzahl der Anwendungen für solche Dienste ermöglicht es den Landwirten, ihre Bibliotheken zu erweitern und die Anzahl der identifizierbaren Krankheiten zu erhöhen. Durch einfaches Bereitstellen eines Bildes der betroffenen Pflanze kann die Krankheit in Sekundenschnelle identifiziert und eine Behandlung vorgeschlagen werden.

Einer der Dienste zur Diagnose von Pflanzenkrankheiten ist die Plantix-App von Peat. Mit der App können Sie mehr als 60 Krankheiten diagnostizieren. Der Dienst enthält eine große Bibliothek mit Bildern, die bequem sortiert sind. Mit einer allmählichen Zunahme der hochgeladenen Bilder verbessern sich auch die Algorithmen zur Diagnose von Krankheiten.

Die Scouting-Anwendung auf der digitalen Plattform Xarvio ist nützlich. Durch die Verarbeitung von fotografischen Bildern ist die Anwendung in der Lage, Krankheiten, Schäden und Störungen der Pflanzenentwicklung zu erkennen. Der Dienst ist in der Lage, Unkräuter zu identifizieren und Daten über die Stickstoffverfügbarkeit der Pflanze bereitzustellen. Es gibt eine Funktion, um eine Benachrichtigung zu senden, wenn eine gefährliche Krankheit oder ein Schädling in der Nähe der Pflanzen entdeckt wird.

Große Zukunftsperspektiven also, nämlich Pflanzenkrankheiten schnellstmöglich zu erkennen und zu behandeln. Schon bald werden wir Technologien einsetzen können, die Krankheiten in Pflanzen nicht nur erkennen, sondern auch deren Behandlung je nach Krankheitsstadium regulieren.

Felder und Drohnen

KI verbessert die Ertragsprognose mit Echtzeit-Sensordaten und visuellen Analysen von Drohnen. Die Menge an Daten, die intelligente Sensoren und Drohnen sammeln können, ist astronomisch. Dieses Echtzeit-Video bietet Agrarexperten völlig neue Informationen, die noch nie zuvor verfügbar waren. Daten von Feuchtigkeits-, Düngemittel- und Bodennährstoffsensoren können nun die Wachstumsdynamik jeder Kultur im Laufe der Zeit analysieren. Maschinelles Lernen ist die ideale Technologie, um leistungsstarke Datensätze zu kombinieren und Empfehlungen zur Ertragsoptimierung zu geben. Drohnen sind eine zuverlässige Plattform, um wichtige Daten für Landwirte zu sammeln. KI, Bodensensoren, Infrarotbilder und Echtzeit-Videoanalysen liefern Landwirten neue Erkenntnisse. Diese können dann die Pflanzengesundheit und die Erträge verbessern.

Die UNO, internationale Organisationen und große landwirtschaftliche Unternehmen nutzen jetzt Informationen von Drohnen, um die Schädlingsbekämpfung zu verbessern. In Zukunft wird die Verwendung von Infrarotkameradaten von Drohnen mit Sensoren auf Feldern die Pflanzengesundheit überwachen. Agrarproduzenten, die künstliche Intelligenz einsetzen, werden in der Lage sein, Schädlingsbefall vorherzusagen und zu erkennen, noch bevor er auftritt.

Maschinen statt Menschen

In manchen Regionen mangelt es heute an Arbeitskräften im Agribusiness-Sektor. Dieser Faktor macht intelligente Traktoren, Agro-Bots und Robotik auf Basis von künstlicher Intelligenz und maschinellem Lernen beliebt. Daher ist es eine praktikable Option für viele landwirtschaftliche Betriebe, die Schwierigkeiten haben, Arbeitskräfte zu finden. Große landwirtschaftliche Betriebe und Agrarbetriebe, die nicht genügend Arbeitskräfte finden können, wenden sich der Robotik zu, um Hunderte von Hektar Land zu kultivieren.

Die Programmierung von selbstfahrenden Robotern zum Beispiel zur Verteilung von Dünger auf jede Feldfrucht trägt dazu bei, die Betriebskosten zu senken und die Felderträge weiter zu steigern. Die Komplexität von Agrarrobotern nimmt täglich rasant zu. Wir können also sehen, dass Robotertechnologie bald von unschätzbarem Wert sein und sogar Menschen ersetzen könnte.

Fazit

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass auch in der Landwirtschaft der KI die Zukunft gehört. Es ist die Technologie der künstlichen Intelligenz, die dazu beiträgt, den Prozess der Optimierung des Produktionszyklus neu zu definieren und das unternehmerische Handeln effizienter zu gestalten.

Die Technologie durchdringt alle Bereiche der Industrie, einschließlich der Landwirtschaft. Sie senkt die Kosten für Unternehmen und erleichtert den Mitarbeitern den Arbeitsalltag. Gleichzeitig werden neue Tools bereitgestellt, um basierend auf detaillierten Daten über den Produktionsprozess zu analysieren und fundierte Entscheidungen zu treffen. Das ist keine ferne Zukunft mehr, sondern Realität für Unternehmen. Vor allem diejenigen, die eine nachhaltige und harmonische Entwicklung anstreben. Jetzt nicht nur wirtschaftlich, sondern auch ökologisch und sozial.