Konkurrenzeffekte verschiedener Unkrautarten auf den Ertrag

PhenoRob verbindet die Forschungsbereiche der Robotik und der Pflanzenphänologie. Dieses interdisziplinäre Projekt ist ein DFG-gefördertes Exzellenzcluster der Uni Bonn im Bereich der Landwirtschaft. Ziel des Projekts ist es die Landwirtschaft, durch die Entwicklung und den Einsatz neuer Technologien, hin zu einer effizienten und nachhaltigen Pflanzenproduktion zu transformieren. Der globalen Herausforderung der Ressourcenknappheit soll so mit einem Technologie-orientierten Forschungsansatz begegnet werden.

Artspezifisches und punktuelles Unkrautmanagement

Durch die Entwicklung und den Einsatz autonomer und KI-gestützter Feldroboter entsteht neues Potential im Bereich des Unkrautmanagements. Die Idee des Precision Farming – der Präzisen Applikation von beispielsweise Herbiziden an Stelle einer flächendeckenden Applikation – kann durch diese neuen Technologien weiter optimiert werden. Durch ein artspezifisches und punktuelles Unkrautmanagement, könnte ihr Einsatz erheblich zum Schutz und Erhalt unserer Agrarökosysteme beitragen.

Precision Weed Management Enabled by Robotics and Robotics Vision © Universität Bonn / Volker Lannert

Entwicklung und den Einsatz autonomer und KI-gestützter Feldroboter © Universität Bonn / Volker Lannert

Unkrautmanagement-Strategien

Um dieses neu geschaffene Potential sowohl zur Ertragsmaximierung als auch zum Biodiversitätserhalt auf dem Acker bestmöglich auszuschöpfen, bedarf es optimierter und an autonome Roboter angepasster Unkrautmanagement-Strategien. Welche Informationsbasis ein Feldroboter dafür benötigt und welche Auswirkungen die daraus abgeleiteten Handlungen auf den Ertrag und die Biodiversität mit sich bringen würden, soll auf der Datengrundlage verschiedener Feldversuche modelliert werden. Die Ergebnisse daraus sollen der Evaluierung der verschiedenen Unkrautmanagement-Strategien dienen.

Feldversuche

In diversen Feldversuchen am Campus Wiesengut, Campus Klein-Altendorf sowie anderen Standorten in NRW werden Feldversuche für die Erhebung einer geeigneten Datengrundlage durchgeführt.

Bonitur im Feldversuch © Jan Pfeiffer

Natürliche Heterogenität der Segetalflora in unterschiedlichen Sommerungen

Untersuchung der Bodenheterogenität
Untersuchung der Diasporen im Boden
Monitoring der Segetalflora über mehrere Jahre
Ertragseffekte durch Unkrautentfernung auf Teilflächen

Feldversuch Campus Klein-Altendorf © Marie Zingsheim

Konkurrenzeffekte verschiedener Unkrautarten auf den Ertrag

Beobachtung der Konkurrenzeffekte verschiedener Unkrautarten auf den Ertrag © Marie Zingsheim

Aussaat einzelner Unkrautarten in unterschiedlichen Dichtevarianten in Ackerbohne, Hafer und Ackerbohne-Hafer-Gemenge
U.a. Erfassungen der Biomasse, Höhe und des Deckungsgrads
Erfassung des Ertrags

Fördereffekte verschiedener Unkrautarten auf die Biodiversität

Videobasiertes Monitoring von Blütenbesuchern auf verschiedenen Unkrautarten in Sommergetreide
Erfassung der Blühphänologie verschiedener Unkrautarten
Erfassung der Nektarproduktion verschiedener Unkrautarten

Unkrautbonitur mit Göttinger Schätzrahmen im Feld © Marie Zingsheim

Projektförderung

Deutsche Forschungshemeinschaft (DFG)

Projektleitung

PhenoRob: Prof. Dr. Cyrill Stachniss (Professor and head of the Photogrammetry and Robotics Group, Institute of Geodesy and Geoinformation (IGG), University of Bonn)

Core Project 4: Prof. Dr. Chris McCool (Professor and head of Agricultural Robotics and Engineering Group (ILT), University of Bonn)

Supervisor: Prof. Dr. Thomas Döring (Professor of Agroecology and Organic Farming, Institute of Crop Science and Resource Conservation (INRES), University of Bonn)

Projektwebsite: www.phenorob.de