4. Präzisionslandwirtschaft

Düngung und Pestizidbedarf

Durch die frühe Schätzung der Ernteerträge ist es möglich, Bereiche des Feldes zu identifizieren, denen es an bestimmten Nährstoffen mangelt. Ein Mangel an Nährstoffen verlangsamt das Wachstum der Pflanzen und reduziert die potentielle Ertragsmenge. Daher ist es sehr wichtig, dass alle Pflanzen immer über genügend Nährstoffe verfügen. Wenn der Bauer Pflanzen identifiziert, die langsamer wachsen als erwartet und einen geringen Blattflächenindex haben, dann kann er entscheiden, ob diese Bereiche des Feldes eine besondere Behandlung in Bezug auf Düngemittel brauchen.

Das gleiche gilt für den Bedarf an Pestiziden. Wildkräuter haben eine andere spektrale Signatur als Nutzpflanzen, mit Fernerkundungsdaten können sie lokalisiert werden. Normalerweise sind Wildkräuter über ein Feld verstreut. Andere Schädlinge, wie Pilze und Bakterien, tauchen meist an einer Seite oder Ecke eines Feldes auf und breiten sich dann langsam über das Feld aus.

Anpassung von Spendern für sehr geringe Dosen an Unkrautbekämpfungsmitteln. Durch diese Methode wird der Einsatz chemischer Substanzen in der Landwirtschaft stark reduziert.
Quelle: Keith Weller, USDA Agricultural Research Service

Fernerkundung und GPS ermöglichen es, die genaue Lage von Bereichen zu ermitteln, die Düngemittel oder Pestizide benötigen. Das Variable Rate Treatment (VRT) ist ein System, dass die Zugabe von Pestiziden und Düngemitteln so reguliert, dass nur Bereiche des Feldes etwas bekommen, die es nötig haben.

Variable-rate treatment.
Quelle: Oklahoma State University

Viele Pestizide und Düngemittel, die auf dem Feld verteilt werden, gelangen über Verdunstung oder Oberflächenauslaugung an andere Orte, oder sie versickern im Boden und werden mit dem Grundwasser weiter getragen. Die Benutzung der VRT reduziert die Menge der Chemikalien, die auf dem Feld verteilt werden. Dies führt nicht nur zu einer Kostenreduktion für den Bauern, sondern hat auch einen positiven Effekt auf die Umwelt.

Neben Pestiziden und Düngemitteln ist Wasser ein wertvolles Gut, da qualitativ gutes und reines Wasser überall auf der Welt weniger und weniger wird. Durch den Einsatz der VRT kann auch Wasser eingespart werden, was jetzt schon einen sehr hohen Stellenwert hat und im Laufe der Zeit noch wichtiger werden wird.

Frühwarnung gegen Insektenbefall

Das Mississippi-Delta mit den Gebieten, die am wahrscheinlichsten von Insekten befallen werden.
Quelle: Environmental Health Perspectives, Volume 108 (3), March 2000

In dem oben gezeigten Bild erkennt man, wie Sensoren, auf einem Mähdrescher angebracht, eine Karte eines Feldes erstellen. Die Karte zeigt Gebiete, die eine besondere Behandlung benötigen. Ein Feld kann in verschiedene Gebietsklassen unterteilt werden, abhängig von den Werten der Vegetationsindizes. In diesem Fall wird ein kritischer Wert ermittelt, welcher das Feld in zwei Klassen - solche, die besprüht werden müssen und andere, die es nicht müssen - einteilt.

Auch wenn Fernerkundungsdaten die Bereiche eines Feldes ermitteln können, in denen Pflanzen nicht wie erwartet wachsen, so liegt die Ursache nicht immer auf der Hand und kann oft nicht nur mit Fernerkundungsdaten erkannt werden. Die Daten machen jedoch den Bauern auf das Gebiet aufmerksam und er muss dann entscheiden, ob die Ursache ein Mangel an Wasser oder Nährstoffen oder etwa ein Befall durch Wildkräuter oder Schädlinge ist.