Spot Farming – eine Alternative für die zukünftige Pflanzenproduktion

  • Jens Karl Wegener Julius Kühn-Institut (JKI), Federal Research Centre for Cultivated Plants, Institute for Application Techniques in Plant Protection, Braunschweig, Germany
  • Lisa-Marie Urso Julius Kühn-Institut (JKI), Federal Research Centre for Cultivated Plants, Institute for Application Techniques in Plant Protection, Braunschweig, Germany
  • Dieter von Hörsten Julius Kühn-Institut (JKI), Federal Research Centre for Cultivated Plants, Institute for Application Techniques in Plant Protection, Braunschweig, Germany
  • Hannes Hegewald Julius Kühn-Institut (JKI), Federal Research Centre for Cultivated Plants, Institute for Application Techniques in Plant Protection, Braunschweig, Germany
  • Till-Fabian Minßen Institute of Mobile Machines and Commercial Vehicles, Technische Universität Braunschweig, Germany
  • Jan Schattenberg Institute of Mobile Machines and Commercial Vehicles, Technische Universität Braunschweig, Germany
  • Cord-Christian Gaus Institute of Farm Economics, Thünen Institute, Braunschweig, Germany
  • Thomas de Witte Institute of Farm Economics, Thünen Institute, Braunschweig, Germany
  • Hiltrud Nieberg Institute of Farm Economics, Thünen Institute, Braunschweig, Germany
  • Folkhard Isermeyer Thünen Institute, Braunschweig, Germany
  • Ludger Frerichs Institute of Mobile Machines and Commercial Vehicles, Technische Universität Braunschweig, Germany
  • Georg F. Backhaus Julius Kühn-Institut, (JKI), Federal Research Centre for Cultivated Plants, Quedlinburg, Germany
Schlagworte: Digitalisierung, Feldroboter, Agrobiodiversität, Nachhaltige Landwirtschaft, Anbausystem

Abstract

Das Ziel der nachhaltigen Intensivierung der Landwirtschaft ist die Steigerung der weltweiten Nahrungsmittelproduktion bei gleichzeitiger Reduzierung des Inputs sowie der Vermeidung von negativen Umwelteinflüssen. Wachsende Kritik an den derzeitigen Produktionssystemen sowie der demografische Wandel, der mit einem zunehmenden Arbeitskräftemangel in den ländlichen Räumen einhergeht, stellen weltweit eine zunehmende Herausforderung für die Landwirtschaft dar. Im Rahmen dieses Problemfeldes bieten die Digitalisierung und auto­nome Maschinensysteme neue Möglichkeiten um die Landwirtschaft an diese Herausforderungen anzupassen. Bisher ist nicht bekannt, welche Veränderungen zur Errei­chung einer nachhaltigen Intensivierung im Gesamt­system Pflanzenproduktion notwendig sind und wie die Landwirtschaft der Zukunft unter Einbeziehung neuer technologischer Möglichkeiten aussehen könnte.

Im Rahmen dieser Arbeit wurde ein Konzept für zukünf­tige Pflanzenbausysteme unter Berücksichtigung der Kulturpflanzenansprüche und des Landschaftskontextes entwickelt. Hierbei werden die Agrarflächen nach unterschiedlichen teilflächenspezifischen Eigenschaften bewertet und darauf aufbauend in unterschiedlichen Spots reorganisiert. Das daraus abgeleitete Konzept des Spot-Farmings basiert auf einer vollständigen Bewirtschaftung mit autonomen Robotiksystemen auf Einzelpflanzenebene. Durch höhere Präzision bei Aussaat, Düngungs- und Pflanzenschutzmaßnahmen können Ressour­cen gespart und Erträge gesteigert werden. Kleine Robotersysteme können zudem einen Beitrag zum Boden­schutz leisten. Das Spot-Farming-Konzept berücksichtigt darüber hinaus die natürlichen Landschafts­eigenschaften, um gesellschaftlich erwünschte Neben­aspekte, wie vielfältigere Kulturlandschaften, mehr Biodiversität und Struktur in der Landschaft, zu berücksichtigen.

Die Bewertung des Konzepts nach pflanzenbaulichen, technischen und ökonomischen Aspekten zeigt, dass die Kombination von modernen Technologien und einer Reorga­nisierung der Kulturlandschaften zum Ziel der nachhaltigen Intensivierung beitragen kann.

DOI: 10.5073/JfK.2019.04.02, https://doi.org/10.5073/JfK.2019.04.02

Veröffentlicht
2019-04-01