JUL 06, 2022
Ausbringung von Dünge- und Pflanzenschutzmitteln
Problemstellung:
In der Landwirtschaft dreht sich vieles um den effizienten und ertragreichen Anbau, das Wachstum und die Ernte von Nutzpflanzen. Dazu gehört unter anderem auch das Management und der Einsatz von Mitteln zur Nährstoffversorgung sowie zum Schutz der Pflanzen und zur Vernichtung von Schädlingen. Hier stehen die Landwirte jedoch verschiedenen Problemen gegenüber.
Ein Problem wird durch das verstärkte Auftreten sowohl einheimischer als auch neu eingeschleppter Schädlinge aufgrund veränderter Umweltbedingungen wie der globalen Erwärmung verursacht. Dabei handelt es sich zum Beispiel um Pflanzenkrankheiten, die durch Pilze oder Viren verursacht werden, um Käfer oder andere Tiere, die die Pflanzen angreifen, oder um Unkräuter, die den Pflanzen wertvolle Nährstoffe im Boden streitig machen. Dies hat einen negativen Einfluss auf das Wachstum der Pflanzen und damit auch auf die Produktion und Qualität der landwirtschaftlichen Erzeugnisse, was wiederum zu wirtschaftlichen Verlusten führt. Landwirte und Unternehmen sind daher gezwungen, Düngemittel, Pestizide und Pflanzenschutzmittel einzusetzen. Ein übermäßiger oder sogar unkontrollierter Einsatz dieser Stoffe kann jedoch auch negative Auswirkungen haben. Viele dieser Mittel werden mit landwirtschaftlichen Maschinen, wie z. B. an Traktoren montierten Sprühgeräten, ausgebracht, da damit große Flächen abgedeckt werden können. Diese Verfahren treffen allerdings auch Pflanzen und Tiere in der unmittelbaren Umgebung, für die diese Stoffe meist schädlich oder sogar tödlich sind.
Der Nährstoffmangel der Pflanzen kann unter anderem durch den Einsatz von Düngemitteln kompensiert werden. Eine Problematik dabei ist neben den hohen Kosten des Düngemitteleinsatzes die Verschmutzung des Bodens und des Grundwassers und in der Folge auch der umliegenden Gewässer. Die Landwirte stehen daher unter dem Druck, den Einsatz von Pestiziden und Düngemitteln zu reduzieren (Söldi, 2021) oder gezielter einzusetzen.
Ein weiteres Problem ist, dass die Ausbringung von Düngemitteln oder Pestiziden unter bestimmten Umständen von Hand erfolgen muss. Dies gilt insbesondere in unwegsamem Gelände, wo technische Hilfsmittel kaum eingesetzt werden können, weil das Gelände zu steil oder der Boden für die Maschinen ungeeignet ist. Dies wiederum erfordert mehr Arbeitskräfte, was sich wirtschaftlich negativ auf den Betrieb auswirkt.
Aufgrund dieser Umstände kommt dem Management und dem effizienten Einsatz von Dünge- und Spritzmitteln in der Landwirtschaft große Bedeutung zu. Sowohl in der Forschung als auch im kommerziellen Bereich werden neue Technologien erforscht und erprobt, die einen wirtschaftlicheren und gezielteren Einsatz dieser Mittel auf landwirtschaftlichen Flächen ermöglichen.
Lösungsansatz:
Insbesondere der Einsatz von Drohnen wird bei der Entwicklung und Nutzung neuer Technologien in der Landwirtschaft vorangetrieben. Diese können Landwirten helfen, ihre Arbeit effizienter zu gestalten. Dazu gehört unter anderem die Ausbringung von Nützlingen oder Pestiziden, Pflanzenschutzmitteln und Düngemitteln durch Drohnen. Der Einsatz von Drohnen in diesem Sinne bringt viele verschiedene Vorteile mit sich.
Unter anderem ist der Einsatz von Drohnen in unwegsamem Gelände sinnvoll, da dieses mit Traktoren oft nur schwer oder gar nicht befahrbar und auch zu Fuß nur schwer zugänglich ist (BLE, 2021). Drohnen können diese Gebiete schnell und einfach aus der Luft erreichen und dort die notwendigen Substanzen ausbringen. Darüber hinaus können mit Hilfe von Drohnen Bereiche auf dem Boden, in denen Nährstoffmangel oder Schädlingsbefall herrscht, genau identifiziert werden. Diese können dann direkt mit Drohnen angeflogen und Dünger oder Schutzmittel versprüht werden.
Von der gezielteren Ausbringung dieser Produkte profitiert auch die Umwelt, da weniger Dünger und Pestizide in diese gelangen (BLE, 2021). Weitere Vorteile sind, dass weniger landwirtschaftliche Fahrzeuge eingesetzt werden müssen, wodurch weniger Kraftstoff verbraucht, und weniger Abgase ausgestoßen werden, und dass der Boden weniger verdichtet wird. Zeigen Pflanzen auf größeren Flächen Anzeichen von Mangelerscheinungen oder Krankheiten, eignen sich Drohnen ebenfalls dafür, da sie in wenigen Minuten mehrere Hektar Land abdecken können. So können Arbeiten, die bisher manuell oder mit einem Traktor durchgeführt werden mussten, mit einer Drohne in viel kürzerer Zeit erledigt werden (BLE, 2021).
Der Einsatz von Drohnen in der Landwirtschaft ist allerdings nicht nur als Ersatz für andere technische Geräte, wie Traktoren, gedacht, sondern auch als unterstützendes Element, um Landwirten zu helfen, Dünger oder Pflanzenschutzmittel mit ihren vorhandenen Maschinen präziser und damit wirtschaftlicher auszubringen (Presse- und Informationsamt der Bundesregierung, 2022). Mit Hilfe von Drohnen aufgenommene Luftbilder der landwirtschaftlichen Flächen und daraus erzeugte digitale Karten können Informationen über den Zustand der Pflanzen gewonnen und daraus Pflanzen- und Pilzschäden, Nährstoffmangel oder Schädlingsbefall erkannt werden. Diese Informationen können dann für eine effiziente Planung und den gezielten Einsatz von Maschinen mit Düngemitteln oder Pestiziden/Herbiziden auf den landwirtschaftlichen Flächen genutzt werden. Auf diese Weise werden Düngemittel, Wasser und Pflanzenschutzmittel nur dort ausgebracht, wo sie wirklich benötigt werden, und nur in der Menge, in der sie benötigt werden. Dies bringt verschiedene Vorteile mit sich, wie zum Beispiel Zeitersparnis beim Einsatz von technischen Geräten und einen geringeren Ressourcenverbrauch, was Kosten spart.
Heutzutage werden auch Drohnen speziell für die Ausbringung von Düngemitteln/Pflanzenschutzmitteln entwickelt und verkauft. Die Firma Agronator AG arbeitet an der Entwicklung ihrer Agronator-Drohne, die unter anderem als Schwerlastdrohne für die Landwirtschaft gedacht ist und mit einer Nutzlast von 50 kg für die Ausbringung von Pflanzenschutzmitteln und ähnlichem geeignet ist (Agronator AG, 2021). Die Drohnenfirma DJI bietet mit ihrer AGRAS-Serie eine Reihe von Drohnen für diese Aufgaben in der Landwirtschaft an. Sie zeichnen sich unter anderem durch eine hohe Nutzlast aus, um Tanks mit Düngemitteln oder Spritzmitteln transportieren zu können. Darüber hinaus verfügen diese Drohnen über eine integrierte Radareinheit, die bei der Navigation hilft und verhindert, dass die Drohne mehrmals dieselbe Fläche oder andere Bereiche des Feldes nicht ausreichend versorgt (DJI, 2022).
Quelle:
Agronator AG. (2021). Aktuelles | Agronator. Agronator AG. Aufgerufen am 27. Juni 2022 von https://agronator.de/.
BLE. (2021). Wofür braucht man Drohnen in der Landwirtschaft?. Bundesinformationszentrum Landwirtschaft. Aufgerufen am 27. Juni 2022 von https://www.landwirtschaft.de/landwirtschaft-verstehen/wie-funktioniert-landwirtschaft-heute/wofuer-braucht-man-drohnen-in-der-landwirtschaft.
DJI. (2022). Agras T30 - Ein neues digitales Flaggschiff für die Landwirtschaft. DJI. Aufgerufen am 27. Juni 2022 von https://www.dji.com/at/t30.
Presse- und Informationsamt der Bundesregierung. (2022). Drohnen für optimierten und nachhaltigen Pflanzenschutz. Presse- und Informationsamt der Bundesregierung. Aufgerufen am 27. Juni 2022 von https://www.bundesregierung.de/breg-de/suche/digitalisierung-pflanzenschutz-1716622.
Söldi, A. (2021). Weniger Dünger dank Drohnen: Ein Aargauer Bauer testet eine neue Technologie. St. Galler Tagblatt. Aufgerufen am 27. Juni 2022 von https://www.tagblatt.ch/leben/technologie-weniger-duenger-dank-drohnen-ein-aargauer-bauer-testet-eine-neue-technologie-ld.2135558.
