Intelligente Agrartechnik

Auf die richtige Technik kommt es an

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von Achim Walter & Martijn Sonnevelt

Agrartechnik geniesst keinen guten Ruf. Dabei ist sie – intelligent weiterentwickelt – wichtig für mehr Nachhaltigkeit und Biodiversität in der Landwirtschaft, meint Achim Walter, Professor für Kulturpflanzenwissenschaften an der ETH Zürich.

Agil, präzise und klein – das könnten die Landmaschinen von morgen sein. (Source: ETH Zürich)
Agil, präzise und klein – das könnten die Landmaschinen von morgen sein. (Source: ETH Zürich)

Jedes Jahr staunen wir im Frühling aufs Neue: Das Gras wächst, die Blumen blühen und die Bäume schlagen aus. Das Wunder der Natur. Ganz ohne unser Zutun machen Pflanzen Früchte, Samen und Knollen. Man sollte meinen, es müsste möglich sein, auch unsere Lebensmittel etwas naturnaher zu produzieren. Mit mehr Biodiversität, weniger Pflanzenschutzmitteln und Dünger, weniger Eingriff durch den Menschen – kurz: mit weniger Technik. Im eigenen Garten klappt es doch auch.

 

Ohne Technik keine Landwirtschaft

Gärtnern und Landwirtschaft sind jedoch zwei paar Stiefel: Ohne technische Hilfsmittel ist Landwirtschaft bei uns nicht denkbar. Nur durch den Einsatz von Pflügen, Striegel, Feldspritzen, Schleppschlauch-Verteilern und Düngerstreuern lassen sich die meisten Agrarprodukte in industrialisierten Ländern ökonomisch und in relevanten Mengen herstellen.

 

Bei Kulturen wie Kartoffeln, Getreide, Äpfeln oder Wein entfällt ein Grossteil der eingesetzten Technik auf das teils präventive Besprühen der Blätter mit Mitteln gegen Schädlinge und Pilzkrankheiten. Das gilt auch für die Biokartoffel und den Bioapfel. Die meist hierfür verwendeten kupferhaltigen Präparate sind keine ökologischen Unschuldslämmer. Solche und andere «Hilfsstoffe» möglichst sparsam einzusetzen, ist von enormer Bedeutung.

 

Präzision statt Giftkeule

Für mich steht daher fest: Fortschrittliche Agrartechnik muss Anwendungen im Überschuss vermeiden. Hier kann die sogenannte Präzisionslandwirtschaft1 helfen: Sie hat das Potenzial, die notwendigen Aufwandmengen je nach Einsatzzweck um 90 Prozent oder mehr zu senken2. Dies etwa, indem sie Dünger, Pflanzenschutz und Bewässerung nach dem Zustand der Vegetation portioniert und für jede Anwendung optimiert.

 

Praxisnahe Forschungsarbeiten zeigen: Gerade wer Bio-Landwirtschaft betreiben will, muss sich ganz besonders um ausgefeilte Technik kümmern3,4. Sei es, um den Boden für die Aussaat und das Wachstum der Kulturpflanzen besonders gut zu lockern, oder sei es, um unliebsame Licht- und Nährstoffkonkurrenten möglichst mechanisch in Schach zu halten5.

 

Visionäre Ansätze propagieren sogar, dass Pflanzen in Zukunft nicht mehr in jeweils gleichmässigen Abständen auf dem Feld stehen, sondern dort, wo es die Bedingungen zulassen, dichter gepflanzt werden als anderswo. Ja, dass wir dereinst zum Beispiel im sogenannten «Spot Farming» unterschiedliche Kulturen in enger räumlicher Nähe und mit zwischengelagerten Landschaftselementen wie Hecken so anbauen, dass ein naturnahes Feld mit hoher Biodiversität entstehen kann5.

 

Nur: Zur Anlage und Pflege eines solchen Feldes bräuchte es einen anderen Park von Landmaschinen als den, den wir seit Jahrzehnten auf dem Feld sehen. Es bräuchte viele, flexible kleine Maschinen, die miteinander kommunizieren und sich differenzierter als bisher um unterschiedliche Parzellen und Kulturen kümmern: Indem sie Daten zur Bodenqualität nutzen, georeferenziert aussäen, Unkräuter mechanisch jäten, Stickstoff teilflächenspezifisch abgeben und Dünge- und Spritzmittel hochaufgelöst bis auf das Niveau der Einzelpflanze applizieren.

 

Voraussetzung dafür wären agile, bilderkennungsstarke Roboter und Drohnen. Hinzu kommen Sensornetzwerke in Feld und Boden, die Nährstoffgehalt, Feuchte und andere relevante Parameter messen. Und darauf basierend georeferenzierte Landkarten der Bodeneigenschaften, um die Aussaat zu optimieren und das künftige Ertragspotenzial des Feldes zu modellieren. Pflanzenbau, Agrarökosystemforschung, Landschaftsplanung und Informatik müssten ineinandergreifen5.

 

Davon profitieren würde nicht nur die Umwelt: Intelligente Agrartechnik kann auch Treiber für eine nachhaltige Entwicklung des gesamten Ernährungssystems sein. Klug verknüpfte Daten machen Lebensmittel potenziell rückverfolgbar und verbessern die Information über Herkunft, Produktionsweise, Sicherheit und Umweltbilanz. Transparenz und ein sorgfältiger Umgang mit den Daten können das Vertrauen der Konsumenten in die Landwirtschaft und ihre Produkte stärken.

 

Alles nur ferne Agrarfantasien?

Nicht ganz. An der ETH Zürich forschen wir intensiv an der digitalen Landwirtschaft und können bereits zahlreiche Innovationen vorweisen (siehe Video und Kasten). Dazu zählen auch landwirtschaftliche Präzisionstechniken, die es mitunter erlauben, Unkräuter gezielt zu detektieren und nur dort zu hacken, zu striegeln oder zu spritzen, wo es unbedingt notwendig ist.

 

 

 

Vielleicht wird es also gar nicht so lange dauern, bis wir dereinst im Frühling nicht nur das Erwachen der Natur bestaunen, sondern auch viele kleine Flug- und Fahrgeräte, welche naturnähere Felder koordiniert beackern.

 

Dieser Artikel erschien zuerst auf ETH-News.

 

(Referenzen: Finger et al. (2019): Precision Farming at the Nexus of Agricultural Production and the Environment. 2 Balafoutis et al. (2017): Precision Agriculture Technologies Positively Contributing to GHG Emissions Mitigation, Farm Productivity and Economics. 3 Informationsportal Ökolandbau.de. 4 FiBL: Video. 5 Wegener et al. (2017): Neue Pflanzenbausysteme entwickeln – welche innovativen Techniken werden benötigt? Landtechnik 72 (2), 91-100.)

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