Instrument der Präzisionslandwirtschaft ermöglicht Messung biologischer Bodenaktivitäten in der Landwirtschaft
Die Weltbevölkerung wird bis 2050 voraussichtlich 9,8 Milliarden Menschen erreichen – ein Anstieg um 25 % gegenüber den heutigen Zahlen. Die Ernährung der Bevölkerung verlangt von der Gesellschaft eine Verdopplung der aktuellen Lebensmittelproduktion. Diesem Zweck dient die Präzisionslandwirtschaft. „Die Präzisionslandwirtschaft verwendet neue Technologien zur Überwachung und Messung der sowie zur Reaktion auf die Variabilität von Anbaupflanzen“, sagt Jorge Blanco, Leiter Forschung und Entwicklung bei Greenfield Technologies, einem spanischen Agrartechnik-Unternehmen. „Ziel ist die Steigerung von Ernteertrag und Rentabilität, während das Maß an Ressourcen, das zum Pflanzenanbau erforderlich ist, verringert wird.“ Ungeachtet des Potenzials der Präzisionslandwirtschaft werde die allgemeine Verwendung laut Blanco durch die grundsätzliche Nichtberücksichtigung der Wichtigkeit einer präzisen Bodenvariabilität behindert. „Bodentextur, Wassergehalt, pH-Gehalt und biologische Eigenschaften wirken sich alle auf die Bewässerung, das Saatgut und die verwendeten Düngemittel aus“, erklärt er. „Da aktuelle Beprobungen auf subjektiven Versuchen basieren und Analyseverfahren große Bodenproben voraussetzen, gestalten sich diese überaus ineffizient.“ Um diese Lücke zu schließen, hat Greenfield Technologies BIOMAP2SOIL (Biological analysis of soils and advanced data analytics for precision agriculture maps) entwickelt, eine neue Methode, welche die physikalische, chemische und biologische Variabilität auf der Grundlage einer objektiven Bodenbeprobung misst. „Mithilfe dieser Messungen erstellt unsere Lösung Karten und liefert der Landwirtschaft praktische Empfehlungen für eine effiziente Bewässerung und Anbauwirtschaft“, merkt Blanco an. Mit der Unterstützung durch EU-Finanzmittel konnte Greenfield Technologies seine innovative Lösung BIOMAP2SOIL entwickeln, testen und vermarkten.
Erforschung biologischer Bodenaktivität
BIOMAP2SOIL baut auf der Lösung des Unternehmens MAP2SOIL auf. Diese Lösung verwendet einen Sensor, der die scheinbare elektrische Leitfähigkeit in verschiedenen Bodentiefen messen kann. Der Sensor ist an einen Traktor angebracht und wird durch den gesamten Landwirtschaftsbetrieb gefahren, um Daten zu erheben. Diese Daten werden dann analysiert und zur Erstellung von Karten verwendet, welche die unterschiedlichen Parameter der verschiedenen Bodentypen auf einer Parzelle zeigen. „Obgleich ein Landwirtschaftsbetrieb sehr unterschiedliche Bodentypen umfasst, wird der gesamte Landwirtschaftsbetrieb üblicherweise gleich behandelt“, bemerkt Blanco. „Lösungen aus der Präzisionslandwirtschaft wie MAP2SOIL ermöglichen die Bewirtschaftung verschiedener Bodentypen in angepasster und effizienterer Weise.“ BIOMAP2SOIL bringt diesen Prozess einen Schritt weiter, da nicht nur die physikalischen und chemischen Bodencharakteristika gemessen werden, sondern auch die biologische Aktivitäten. „Wir sind davon überzeugt, dass es ebenso wichtig ist, Informationen über den Gesundheitszustand des Bodens und dessen Variabilität im gleichen Landwirtschaftsbetrieb zu haben, wie dessen Zusammensetzung zu kennen“, fügt Blanco hinzu. Hierzu blickt BIOMAP2SOIL sozusagen in den Boden, um festzustellen, welche biologischen Aktivitäten stattfinden. Er erklärt: „Der Boden ist voller Mikroorganismen, manche davon sind krankheitserregend, während andere das Pflanzenwachstum fördern.“ Die BIOMAP2SOIL-Lösung ist auf die Präsenz von Plant Growth-Promoting Rhizobacteria (PGPR) fokussiert, Bakterien, welche das Pflanzenwachstum erhöhen und deren Immunsystem stimulieren. „Durch die Analyse der Existenz von Pathogenen oder PGPR vor der Ausbringung von Anbausorten hilft BIOMAP2SOIL der Landwirtschaft dabei, ihre Ressourcen möglichst effizient einzusetzen“, sagt Blanco.
Ein Schritt in die richtige Richtung
Mit der Unterstützung durch EU-Mittel hat Greenfield Technologies erfolgreich die Verwendung von BIOMAP2SOIL in realen Umgebungen validiert. Über das Projekt wurden zudem eine umfassende Wettbewerbsanalyse durchgeführt, die erforderlichen Patente sichergestellt und eine umfassende Strategie für die internationale Vermarktung von BIOMAP2SOIL entwickelt. „Der Weg zur Erhöhung der weltweiten Lebensmittelproduktion auf ein Niveau, das die Nachfrage einer wachsenden Bevölkerung decken kann, ist noch lang“, lautet das Fazit von Blanco. „Lösungen aus der Präzisionslandwirtschaft wie BIOMAP2SOIL stellen einen großen Schritt in die richtige Richtung dar.“
Schlüsselbegriffe
BIOMAP2SOIL, Präzisionslandwirtschaft, Landwirtschaft, Landwirtschaftsbetrieb, Boden, Lebensmittelproduktion, Anbaupflanzenvariabilität, Agrartechnik, Anbaupflanzen, Pflanzenertrag