Ein Forschungszentrum in Harpenden in Hertfordshire testet eine neue Methode, künstliche Intelligenz (KI) einzusetzen, um Unkraut direkt auf den Feldern der Landwirte zu erkennen. An Feldspritzen angebrachte Kameras können das als Ackerfuchsschwanz bezeichnete Unkraut in verschiedenen Wachstumsstadien erkennen. Das System sorgt anschließend dafür, dass das Herbizid nur auf den Teilen des Feldes ausgebracht wird, auf denen es notwendig ist. Das gesamte Projekt verbindet langjährige Kenntnisse über die Problematik des Ackerfuchsschwanzes mit moderner Technologie.
Wie die Unkrauterkennung funktioniert
Forscher von Rothamsted Research haben ein System entwickelt, bei dem Kameras von Bosch Nutzpflanzen und Unkraut aus einer festen Höhe fotografieren. Diese Aufnahmen dienen zum Trainieren eines KI-Algorithmus, der lernt, Ackerfuchsschwanz vom umgebenden Getreide zu unterscheiden. Wenn die Feldspritze anschließend über das Feld fährt, erfassen die Kameras die tatsächlichen Bedingungen auf dem Feld. Das System zielt nicht auf einzelne Pflanzen ab, sondern erstellt vielmehr eine Karte des Befalls. Auf dieser Grundlage bringt die Feldspritze das Herbizid genau dort aus, wo sie Unkraut erkennt.
Dr. David Comont, Evolutionsökologe bei Rothamsted Research, erklärt, dass Ackerfuchsschwanz für Landwirte ein besonders problematisches Unkraut ist. Seinen Angaben zufolge reduziert dieser Ansatz die eingesetzte Herbizidmenge und spart den Landwirten zugleich Kosten, während das Unkraut weiterhin unter Kontrolle gehalten wird. Versuche haben gezeigt, dass die ideale Konfiguration 28 Kameras umfasst, die in einer Höhe von 1,1 Metern angebracht sind. Diese Konfiguration ermöglicht es, große Flächen effizient abzudecken.
Projektverlauf
Das Projekt dauerte drei Jahre und umfasste die Aufnahme Tausender Bilder direkt im Feld. Insgesamt wurde der Befall mit Ackerfuchsschwanz auf mehr als 100 Hektar Land kartiert. Muhammad Kassem, Datenwissenschaftler bei Bosch, berichtet, dass sie etwa 5.000 Bilder aus verschiedenen Jahreszeiten gescannt haben. Diese Aufnahmen zeigten Ackerfuchsschwanz, der zwischen Weizen, Gerste und Bohnen wuchs.
Bei jeder Fahrt der Feldspritze über das Feld entstanden so viele Daten, dass das Herunterladen mehrere Tage dauerte. Anschließend nutzte das Team Programmierung, um die Bilder zu bereinigen und die KI zu trainieren. Das Ergebnis? Die Erkennungsgenauigkeit lag bei rund 85 %. Dieser Erfolg bedeutet, dass Landwirte Herbizide gezielter ausbringen können, wodurch unnötiges Spritzen auf unkrautfreien Bereichen des Feldes minimiert wird.
Praktische Anwendung
Dieser Ansatz hilft nicht nur bei der Bekämpfung resistenter Unkräuter, sondern trägt auch zu einer nachhaltigeren Landwirtschaft bei, indem er den gesamten Einsatz von Chemikalien reduziert. Die Forscher von Rothamsted Research betonen, dass die Kombination aus Kameras, KI und Feldspritzen den Landwirten konkrete Vorteile bietet. Das System ist so konzipiert, dass es praxistauglich ist und sich problemlos in den normalen landwirtschaftlichen Betrieb integrieren lässt.
Quelle: bbc.com
