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Forschung & Technik
31.05.2022

Gute und schlechte Unkräuter

Vier Schritte gehören zum Verbundprojekt „Better Weeds“. Grafik: A. Wolck/Julius Kühn-Institut (JKI)

KI hilft beim umweltfreundlichen Unkrautmanagement

Ein Zusammenschluss von Forschungseinrichtungen arbeitet an der optischen Erkennung von Unkräutern. Anschließend sollen Standortkarten helfen, sie gezielt nur dann und an den Stellen zu bekämpfen, wo es nötig ist, um die Artenvielfalt auf dem Acker zu erhalten.

Die Entwicklung umweltfreundlicher und mittelsparender Ansätze zur Unkrautkontrolle wird von der Gesellschaft gewünscht und vom Gesetzgeber gefordert. Das vom Bundeslandwirtschaftsministerium (BMEL) geförderte Projekt „Better Weeds“ will dieses Ziel mittels Künstlicher Intelligenz (KI) erreichen. Im vom Julius Kühn-Institut (JKI) koordinierten und bis 2024 laufenden Forschungsprojekt wird eine der Kernfragen untersucht: Wie viel Unkraut kann geduldet werden, ohne die Wirtschaftlichkeit aufs Spiel zu setzen?

Um diese Balance zwischen Wirtschaftlichkeit und einer ökologisch vertretbaren Bewirtschaftung von Ackerflächen zu erreichen, planen die Wissenschaftler zunächst, die Unkräuter in einem möglichst frühen Stadium zwischen den Kulturpflanzen auszumachen und ihr Verteilungsmuster in Behandlungskarten einzutragen. Doch das das Verbundprojekt will weiter gehen: Ziel ist, je nach Schadpotenzial nur dort zu bekämpfen, wo anderenfalls ein hoher Ertragsausfall die Folge wäre. Anderenorts soll die Ackerbegleitflora toleriert – und damit die Artenvielfalt erhöht und die Ökosystemdienstleistung gestärkt werden.

Erkennen – unterscheiden – bekämpfen

Erster Schritt ist also die KI-gesteuerte Pflanzenerkennung anhand von Drohnenaufnahmen, für die eine Software zur automatischen Bildklassifizierung entwickelt wird. Im nächsten Schritt sollen diese Informationen dann um weitere biologische und ökologische Informationen zu den Unkräutern sowie um Boden- und Klimadaten ergänzt. Weiterhin sollen betriebsspezifische agronomische Bedingungen, wie zum Beispiel die Fruchtfolge und die verfügbare Unkrautkontrolltechnik in die Flächenkarten eingerechnet. Die kombinierten Informationen münden schließlich in einen teilflächenspezifischen Unkrautmanagementplan. In diesem wird die Konkurrenzfähigkeit, das Ausbreitungspotenzial und der ökologische Nutzen (zum Beispiel als Lebensraum für Nützlinge) der Unkräuter berücksichtigt. Ein solcher Managementplan kann helfen, den Herbizideinsatz zu reduzieren und die Biodiversität auf dem Feld zu erhöhen.

Quelle: JKI / TU Ilmenau

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