Nährstoff Assistent

Düngung: Spacenus ANA setzt auf Applikationskarten durch künstliche Intelligenz

Mit Satellitendaten und Technologien der Künstlichen Intelligenz entwickelt das Darmstädter Unternehmen Spacenus GmbH eine Lösung für eine bedarfsgerechte Düngung.

Applikationskarten auf Grundlage von Satellitendaten sind in den letzten Jahren im Kommen. Auch, da diese Art der Erstellung recht günstig ist.

Jedoch ist für die Interpretation der Daten viel Wissen und Erfahrung notwendig. Zudem gibt kaum ein Programm tatsächliche Düngeempfehlungen aus. Anders die Lösung ANA von Spacenus. Mit Satellitendaten und Künstlicher Intelligenz (KI) soll der Agrar Nährstoff Assistent bzw. Agricultural Nutrient Assistant einen detaillierten Einblick in die Nährstoffversorgung von landwirtschaftlichen Flächen und Pflanzenbeständen ermöglichen.

Ziel des Programms ist es, nur die erforderliche Menge an Stickstoff auszubringen, um das bestmögliche Pflanzenwachstum zu erreichen und gleichzeitig Stickstoff-Überschüsse zu minimieren. Dabei ist eine Maximierung des Ertrags oder der Ertragsqualität nicht das Ziel von ANA.

Spacenus hat mit ANA einen Service entwickelt, der Lernalgorithmen in Kombination mit Satellitenbildern und Wetterdaten verwendet, um eine variable Nährstoffkarte zu generieren. Der aktuelle Nährstoffzustand der Kulturpflanze ist bei ANA in absoluten Kilogramm-pro-Hektar-Angaben abrufbar – ohne Labortest und ohne Sensor. Dies unterscheidet ANA von anderen satellitenbasierten Diensten, die nur einen Biomasse- oder Chlorophyllindex angeben, jedoch keine tatsächliche, absolute Menge.

Hervorgegangen ist ANA aus dem ehemaligen, von der European Space Agency (ESA) seit 2015 geförderten Projekt „Satellite-enabled Intelligent Internet of Things for Agriculture“ (SIITAg), dessen Ziel eine Online-Plattform für die bedarfsgerechte Düngung von Stickstoff, Phosphor, Kalium, Magnesium und Schwefel im Winterweizen war.

Karten mit absoluten Bedarfswerten

Um eine Karte für die bedarfsgerechte Düngung zu erhalten, registriert sich der Nutzer zunächst in der mobilen App kostenlos und trägt die Feldgrenzen ein – entweder über die automatische Erkennung der Feldgrenzen per Klick auf die Karte, das Hochladen einer Datei oder das Einzeichnen der Grenze über das ANA-Zeichentool. Im Anschluss sendet der Landwirt mit dem Smartphone Fotos vom Bestand an die ANA-Plattform.

Im Ergebnis stellt ANA drei Nährstoffkarten zur Verfügung: Die Trockensubstanzkarte gibt Aufschluss über das Pflanzenwachstum. Die Nährstoffaufnahmekarte zeigt, wie viel Nährstoffe die Pflanzen bereits aufgenommen haben sollen; die Nährstoffaufnahme sowie eine mögliche Unterversorgung werden in Kilogramm pro Hektar (kg/ha) dargestellt, der Pflanzenaufwuchs in Tonnen pro Hektar (t/ha).

Die Nährstoffbedarfskarte schließlich zeigt den „absoluten Nährstoffbedarf“ der Pflanzen für ein optimales Wachstum; er soll sich als Grundlage für die Düngemittelgabe heranziehen lassen.

Bisher Weizen– mehr Früchte im Pilotversuch

Ergebnis sind Applikationskarten mit Angaben über Haupt- und Nebennährstoffe sowie Ausbringmengen des Düngemittels. Der Landwirt kann die Datei mit einem USB-Stick zum Traktor übertragen.

Ein Pilotversuch mit 23 Landwirten und Beratern im Jahr 2020 hat gezeigt, dass die Landwirte einen zusätzlichen Gewinn von 28 € pro Hektar erzielen konnten; im Durchschnitt haben die Pilotlandwirte mit ANA ihren Düngereinsatz um acht Prozent reduziert und den Ertrag um ein Prozent gesteigert. Außerdem konnte verifiziert werden, dass die Ergebnisse der ANA-Nährstoffkarten mit den Analysen des Feldsensors auf dem Kontrollfeld übereinstimmten.

Bisher gibt es das Tool für Weizen. Dabei lassen sich die Nährstoffwerte für Stickstoff sowie für Phosphor, Kali, Magnesium und Schwefel ausgeben – teils auch kostenlos. Für weitere Früchte wie Raps, Gerste, Roggen, Triticale und Mais gibt es ein neues Pilotprojekt, bei dem jeder Landwirt kostenlos teilnehmen kann. Hier dazu der Link: https://www.ana.farm/product-launch


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