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Erfolg säen: KI in der Landwirtschaft

Vera Ovanin

3 Minuten Lesezeit

24. Mai 2024

Entdecken Sie, wie KI die Landwirtschaft mit maschinellem Lernen revolutioniert, die Produktivität steigert, Ressourcen optimiert und Nachhaltigkeit für eine blühende Zukunft fördert.

Künstliche Intelligenz (KI) in der Landwirtschaft revolutioniert die Landwirtschaft. Lassen Sie uns aufschlüsseln, wie diese transformative Technologie die Branche mit modernsten Innovationen und intelligenten Praktiken umgestaltet.

Abb. 1. Neudefinition der Landwirtschaft durch künstliche Intelligenz.

Gibt es einen anderen Sektor auf unserem Planeten, der so viel Wirkung erzielt wie die Landwirtschaft?

Die Landwirtschaft ist die Lebensader unserer globalen Wirtschaft und macht 4 % des globalen Bruttoinlandsprodukts aus, während sie Milliarden von Menschen ernährt und das Leben am Laufen hält.

Stellen Sie sich eine Welt vor, in der jeder Landwirt die Ernteerträge punktgenau vorhersagen und die Ressourcen mit chirurgischer Präzision zuweisen könnte. 

Es ist vielleicht nicht so weit hergeholt, wie es sich anhört.

Dank maschinellem Lernen und Landwirtschaft ist dies keine High-Tech-Fantasie mehr, sondern alltägliche Realität. 

KI in der Landwirtschaft birgt ein enormes Potenzial, insbesondere angesichts der Tatsache, dass die Hälfte der Landwirte weltweit sich der bestehenden Lösungen nicht bewusst ist.

Vorteile von KI in der Landwirtschaft

Die Integration von KI und Landwirtschaft hat zahlreiche Vorteile gebracht, die die Effizienz und Nachhaltigkeit der Landwirtschaft erheblich steigern. Zu den wichtigsten positiven Ergebnissen gehören:

  • Ressourcenoptimierung. KI-gesteuerte Werkzeuge wie automatische Bewässerungssysteme, Bodensensoren und prädiktive Analysen gewährleisten den effizienten Einsatz von Wasser, Düngemitteln und anderen Betriebsmitteln, wodurch Verschwendung reduziert und Kosten gesenkt werden.
  • Erhöhte Produktivität. Mit präziser Überwachung und Verwaltung der Pflanzengesundheit, der Bodenbedingungen und der Ressourcennutzung hilft KI Landwirten, höhere Erträge und eine bessere Qualität der Ernte zu erzielen.
  • Umweltschutz. Nachhaltige Praktiken, die durch KI ermöglicht werden, wie z. B. kontrollierte Bewässerung, reduzieren den ökologischen Fußabdruck der Landwirtschaft und fördern die Artenvielfalt und die Bodengesundheit.

Durch die Nutzung dieser Vorteile können Landwirte widerstandsfähigere und produktivere landwirtschaftliche Systeme schaffen, die das volle Potenzial ihrer Ressourcen ausschöpfen.

Abb. 2. Nahaufnahme einer neuen Pflanze.

Innovationen in der Landwirtschaft: Data Science und Landwirtschaft  

Vision AI nutzt modernste Algorithmen, um riesige Datensätze, die von Satellitenbildern, Drohnen und Bodensensoren gesammelt wurden, in verwertbare Erkenntnisse umzuwandeln. So funktionieren sie:

  • Satellitenbilder bieten einen umfassenden Überblick über den Zustand der Pflanzen und die Bodenbeschaffenheit.
  • Drohnen liefern detaillierte Nahaufnahmen für eine präzise Überwachung.
  • Bodensensoren liefern Echtzeitdaten zu Feuchtigkeitsgehalt, Temperatur und anderen kritischen Faktoren.

Wenn Landwirte Datenquellen, maschinelles Lernen, Deep Learning und Computer-Vision-Algorithmen kombinieren, können sie wertvolle Erkenntnisse aus komplexen und großen Informationsmengen gewinnen. 

Sie können es so anpassen, dass es alle Parameter von der Beurteilung des Pflanzenzustands und der Bewertung des Bodenzustands bis hin zu Schädlingsbefall und Ertragsprognosen umfasst.

Das Beste an der Überwachung von Feldfrüchten und Böden mit KI ist, dass Landwirte diese Erkenntnisse sofort in ihren Anbaumethoden anwenden können.

Im Laufe der Zeit führt ihre Anwendung zu verbesserten Abläufen, höheren Einnahmen und einer verbesserten Nachhaltigkeit.                        

Intelligentere Entscheidungen basierend auf maschinellem Lernen in der Landwirtschaft

Der datengesteuerte Ansatz der KI ermöglicht es Landwirten, proaktiv auf potenzielle Probleme zu reagieren, die ihre Ernte gefährden könnten. Hier ist, wie KI-Modellierung landwirtschaftliche Praktiken verändern kann:

  • Dürrevorhersage. Wenn Vision AI eine drohende Dürre erkennt, können Landwirte ihre Bewässerungspläne anpassen, um Wasser zu sparen und ihre Ernte zu schützen. Dies gewährleistet eine optimale Wassernutzung und verhindert Ernteausfälle.
  • Krankheitsvorhersage. Wenn ein Krankheitsausbruch vorhergesagt wird, ermöglicht Vision AI rechtzeitige Interventionen, sodass Landwirte Behandlungen frühzeitig anwenden und eine weitverbreitete Schädigung verhindern können. Dadurch werden Ernteverluste minimiert und die Erntequalität erhalten.
  • Nährstoffmanagement. KI analysiert Bodendaten, um Nährstoffmängel zu ermitteln und Landwirte bei der präzisen Düngemittelanwendung zu unterstützen. Dieser gezielte Ansatz verbessert die Bodengesundheit und steigert die Pflanzenproduktivität.
  • Schädlingsbekämpfung. Modelle des maschinellen Lernens können Schädlingsbefall vorhersagen, sodass Landwirte vorbeugende Maßnahmen ergreifen können. Früherkennung und -behandlung halten Schädlingspopulationen unter Kontrolle und schützen die Ernte.

Ertragsvorhersage durch Drohnen-basierte Pflanzenüberwachung

Vor dem Einsatz von KI waren Landwirte auf traditionelle Methoden wie Erfahrung, Intuition und einfache Wettervorhersagen angewiesen, um ihre landwirtschaftlichen Praktiken zu steuern.

Durch die Nutzung präziser Vorhersagen aus der drohnenunterstützten Pflanzenüberwachung können Landwirte ihre Anbaumethoden strategischer gestalten.

Sie können die optimale Planung von Anpflanzung und Ernte wählen, sodass die Aussaat und Ernte zu den günstigsten Zeitpunkten erfolgen kann.

Diese Voraussicht ermöglicht es Landwirten, Ressourcen viel effizienter zu verteilen, sodass sie Wasser, Düngemittel und Arbeitskräfte besser verwalten und unnötige Ausgaben und Verschwendung reduzieren können.

Darüber hinaus hilft die Fähigkeit, Erträge genau vorherzusagen, bei der Antizipation von Marktanforderungen und der Anpassung der Produktion, um die Verbraucherbedürfnisse effektiv zu erfüllen.

In den USA ist die Produktivität aufgrund aktueller Präzisionslandwirtschaftstechnologien um schätzungsweise 4 % gestiegen, mit dem Potenzial, bei breiterer Akzeptanz um weitere 6 % zu steigen.

Abb. 3. Überwachung von Getreidefeldern.

Ertragsoptimierung mit KI-gestütztem Wassermanagement

KI hilft nicht nur bei der Vorhersage von Ernteerträgen, sondern optimiert diese auch durch fortschrittliche Techniken wie die teilflächenspezifische Ausbringung.

Mithilfe dieser Technik analysiert die KI verschiedene Datenpunkte wie Bodenzusammensetzung, Feuchtigkeitsgehalt und Pflanzengesundheit.  

Es nutzt die gewonnenen Erkenntnisse, um die genauen Anforderungen jedes einzelnen Bereichs innerhalb eines Feldes zu bestimmen und sicherzustellen, dass jede Zone genau die Nährstoffe und die Hydratation erhält, die sie benötigt.

Das System verwendet eine GPS-Einheit an einem Fahrzeug und elektronische Kommunikation, um die Ausbringmengen zwischen den Zonen anzupassen.

Durch die Nutzung dieser Anpassung können Landwirte auch eine optimale Zuteilung von Ressourcen, einschließlich Düngemitteln und Wasser, sicherstellen.

Infolgedessen können sie ein gleichmäßiges Wachstum über das gesamte Feld aufrechterhalten, was letztendlich zu mehr Umsatz und Nachhaltigkeit führt.

KI in der Landwirtschaft ist gekommen, um zu bleiben

Wenn wir die immensen Auswirkungen der Landwirtschaft auf unseren Planeten und ihre entscheidende Rolle für die Erhaltung des Lebens betrachten, erweist sich die Integration von KI als ein neues, potenzielles Feld, das erschlossen werden muss.

Durch die Nutzung der Leistungsfähigkeit von landwirtschaftlichen Innovationen erhalten Landwirte beispiellose Einblicke, die es ihnen ermöglichen, die Ressourcenzuteilung zu optimieren, die Produktivität zu steigern und Risiken zu mindern.

Mit Blick auf die Zukunft ist klar, dass maschinelles Lernen in der Landwirtschaft kein vorübergehender Trend ist, sondern eine grundlegende Veränderung, die von Dauer ist und es den Landwirten ermöglicht, eine bessere Zukunft für kommende Generationen zu gestalten.

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Lasst uns gemeinsam die Zukunft
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