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Erfolgreich säen: KI in der Landwirtschaft

Entdecke, 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. Wir wollen herausfinden, wie diese transformative Technologie die Branche mit bahnbrechenden Innovationen und intelligenten Praktiken umgestaltet.

Abb. 1. Die Landwirtschaft durch künstliche Intelligenz neu definieren.

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

Die Landwirtschaft ist die Lebensader unserer Weltwirtschaft. Sie erwirtschaftet 4 % des globalen Bruttoinlandsprodukts, ernährt Milliarden Menschen und sorgt für ein blühendes Leben.

Stell dir eine Welt vor, in der jeder Landwirt die Ernteerträge punktgenau vorhersagen und die Ressourcen mit chirurgischer Präzision einsetzen kann. 

Es ist vielleicht gar nicht so weit hergeholt, wie es klingt.

Dank des maschinellen Lernens und der Landwirtschaft ist dies keine Hightech-Fantasie mehr, sondern alltägliche Realität. 

KI in der Landwirtschaft ist sehr vielversprechend, vor allem wenn man bedenkt, dass die Hälfte der Landwirtinnen und Landwirte weltweit keine Ahnung von bestehenden Lösungen hat.

Vorteile der KI in der Landwirtschaft

Die Integration von KI und Landwirtschaft hat zahlreiche Vorteile mit sich gebracht, die die Effizienz und Nachhaltigkeit der Landwirtschaft deutlich verbessern. Zu den wichtigsten positiven Ergebnissen gehören:

  • Ressourcenoptimierung. KI-gesteuerte Werkzeuge wie automatische Bewässerungssysteme, Bodensensoren und prädiktive Analysen sorgen für einen effizienten Einsatz von Wasser, Düngemitteln und anderen Betriebsmitteln, wodurch Verschwendung reduziert und Kosten gesenkt werden.
  • Höhere Produktivität. Durch die präzise Überwachung und Steuerung der Pflanzengesundheit, des Bodenzustands und des Ressourcenverbrauchs hilft die KI den Landwirten, höhere Erträge und eine bessere Qualität der Ernte zu erzielen.
  • Schutz der Umwelt. Nachhaltige Praktiken, die durch KI ermöglicht werden, wie z. B. die kontrollierte Bewässerung, verringern den ökologischen Fußabdruck der Landwirtschaft und fördern die Artenvielfalt und die Gesundheit der Böden.

Indem sie diese Vorteile nutzen, 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: Datenwissenschaft und Landwirtschaft  

Vision AI nutzt modernste Algorithmen, um aus riesigen Datensätzen, die von Satellitenbildern, Drohnen und Bodensensoren gesammelt werden, verwertbare Erkenntnisse zu gewinnen. So funktionieren sie:

  • Satellitenbilder bieten einen umfassenden Überblick über die Gesundheit der Pflanzen und den Zustand des Bodens.
  • Drohnen bieten detaillierte Bilder aus nächster Nähe für eine präzise Überwachung.
  • Bodensensoren liefern Echtzeitdaten zu Feuchtigkeit, Temperatur und anderen wichtigen Faktoren.

Wenn Landwirte und Landwirtinnen 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 Bewertung der Pflanzengesundheit und des Bodenzustands bis hin zu Schädlingsbefall und Ertragsprognosen enthält.

Das Beste an der Ernte- und Bodenüberwachung mithilfe von KI ist, dass die Landwirte diese Erkenntnisse sofort in ihre landwirtschaftlichen Praktiken einfließen lassen können.

Mit der Zeit führt ihre Anwendung zu verbesserten Abläufen, höheren Einnahmen und mehr Nachhaltigkeit.                        

Smartere Entscheidungen auf der Grundlage von maschinellem Lernen in der Landwirtschaft

Der datengesteuerte Ansatz der KI ermöglicht es Landwirten, proaktiv auf potenzielle Probleme zu reagieren, die ihre Ernten gefährden könnten. Hier erfährst du, wie KI-Modelle landwirtschaftliche Praktiken verändern können:

  • 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 ein rechtzeitiges Eingreifen, so dass die Landwirte frühzeitig Behandlungen durchführen und weitreichende Schäden verhindern können. Auf diese Weise werden Ernteverluste minimiert und die Qualität der Erträge erhalten.
  • Nährstoffmanagement. Die KI analysiert Bodendaten, um Nährstoffdefizite zu ermitteln und die Landwirte bei der präzisen Ausbringung von Düngemitteln zu unterstützen. Dieser gezielte Ansatz verbessert die Bodengesundheit und steigert die Produktivität der Ernte.
  • Schädlingsbekämpfung. Modelle des maschinellen Lernens können Schädlingsbefall vorhersagen und ermöglichen es den Landwirten, vorbeugende Maßnahmen zu ergreifen. Frühzeitige Erkennung und Behandlung halten die Schädlingspopulationen unter Kontrolle und schützen die Ernten.

Vorhersage von Erträgen mit Drohnenüberwachung

Vor der KI verließen sich die Landwirte auf traditionelle Methoden wie Erfahrung, Intuition und einfache Wettervorhersagen, um ihre landwirtschaftlichen Praktiken zu steuern.

Mithilfe von präzisen Vorhersagen, die aus der drohnengestützten Ernteüberwachung abgeleitet werden, können Landwirte ihre Anbaumethoden strategischer gestalten.

Sie können einen optimalen Zeitplan für die Aussaat und Ernte wählen, so dass die Pflanzen zu den günstigsten Zeiten gesät und geerntet werden können.

Dank dieser Voraussicht können die Landwirte ihre Ressourcen viel effizienter einsetzen, um Wasser, Dünger und Arbeit besser zu verwalten und unnötige Ausgaben und Verschwendung zu vermeiden.

Außerdem hilft die Fähigkeit, die Erträge genau vorherzusagen, dabei, die Marktnachfrage zu antizipieren und die Produktion so anzupassen, dass sie den Bedürfnissen der Verbraucher entspricht.

In den USA ist die Produktivität dank der aktuellen Präzisionslandwirtschaftstechnologien um schätzungsweise 4 % gestiegen und könnte bei einer breiteren Anwendung um weitere 6 % steigen.

Abb. 3. Beaufsichtigung von Erntefeldern.

Ertragsoptimierung mit KI-Wassermanagement

KI hilft nicht nur bei der Vorhersage von Ernteerträgen, sondern auch bei deren Optimierung durch fortschrittliche Techniken wie die Variable Rate Application.

Mit dieser Technik analysiert die KI verschiedene Datenpunkte wie die Bodenzusammensetzung, den Feuchtigkeitsgehalt und die Gesundheit der Pflanzen.  

Es nutzt die Erkenntnisse, um den genauen Bedarf jedes Teils eines Feldes zu bestimmen und stellt sicher, dass jede Zone genau die Nährstoffe und Feuchtigkeit erhält, die sie benötigt.

Das System nutzt eine GPS-Einheit auf einem Fahrzeug und elektronische Kommunikation, um die Ausbringungsmengen zwischen den Zonen anzupassen.

Indem sie diese Anpassung nutzen, können die Landwirte auch eine optimale Verteilung der Ressourcen, einschließlich Dünger und Wasser, sicherstellen.

Dadurch sind sie in der Lage, ein gleichmäßiges Wachstum im gesamten Bereich aufrechtzuerhalten, was letztendlich zu mehr Einnahmen und Nachhaltigkeit führt.

Die KI-Landwirtschaft ist hier, um zu bleiben

Wenn wir die immensen Auswirkungen der Landwirtschaft auf unseren Planeten und ihre entscheidende Rolle für die Erhaltung des Lebens bedenken, wird die Integration von KI zu einem neuen Potenzial, das es zu nutzen gilt.

Durch die Nutzung von Innovationen in der Landwirtschaft erhalten Landwirte und Landwirtinnen nie dagewesene Einblicke, die es ihnen ermöglichen, den Ressourceneinsatz zu optimieren, die Produktivität zu steigern und Risiken zu mindern.

Es ist klar, dass maschinelles Lernen in der Landwirtschaft kein vorübergehender Trend ist - es ist ein grundlegender Wandel, der sich fortsetzen wird und Landwirten die Möglichkeit gibt, eine bessere Zukunft für kommende Generationen zu schaffen.

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