Statistik trifft digitale Landwirtschaft

Mit Hilfe modernster Bewirtschaftungsmethoden sollen Felderträge optimiert werden. Die JOANNEUM RESEARCH analysierte gemeinsam mit dem Maschinenring Steiermark die Bodenbeschaffenheit landwirtschaftlich genutzter Felder und bereitete die gewonnenen Daten statistisch so auf, dass eine optimierte Aussaat, Düngung oder auch Bewässerung punktgenau erfolgen kann. Das spart Kosten und erhöht den Ertrag.

Eine Möglichkeit, den zunehmenden Nahrungsmittelbedarf der Bevölkerung zu decken, ist es, die Felderträge mit Hilfe modernster Bewirtschaftungsmethoden zu optimieren. Das gelingt beispielsweise durch eine exakte und effiziente Düngung und über die genaue Kenntnis der Bodenbeschaffenheit. Bereits innerhalb eines einzelnen Feldes können unterschiedliche Bodenarten vorkommen.

Um den Boden im Detail charakterisieren zu können, wurden im Rahmen eines Forschungsprojekts homogene Feldabschnitte, sogenannte Cluster, identifiziert, die als Basis dienen, um zusätzliche Bodenproben gezielt zu entnehmen. Mit den Proben aus den einzelnen Abschnitten kann auch eine statistische Modellierung der Düngung und des Ertrags durchgeführt werden. Mit dieser Vorgangsweise können zukünftig relevante Fragen über die ertragreichsten Feldzonen, die optimale Zusammensetzung von Düngemitteln oder auch notwendiger Bewässerungen beantwortet werden.

Cluster für ertragreiche Ernten

Wie das funktioniert, erklärt Hermann Katz, Forschungsgruppenleiter bei POLICIES, dem Institut für Wirtschafts- und Innovationsforschung: „Wir bekommen georeferenzierte Bodensensordaten mehrerer Felder. Neben den geographischen Parametern geben diese Daten Aufschluss über die Bodenleitfähigkeit, die Rötung des Bodens, die Bodentemperatur, die Messtiefe, den pH-Wert des Bodens und die Hangneigung. Diese Daten werden ausgewertet und miteinander verknüpft.“

Um eine bestmögliche Qualität der Daten zu erreichen, wurden diese auf Rasterzellen diskretisiert. Davor war es notwendig, die kleinste sinnvolle statistische Einheit zu bestimmen und eine passende Aggregationseinheit zu wählen, wie beispielsweise den Mittelwert.

„Wir haben als kleinste sinnvolle statistische Einheit Zellen in der Größe von sechs mal sechs Metern definiert und den Mittelwert als verwertbare Einheit bestimmt“, erklärt Katz. Die Erkenntnisse, die durch Clustern gewonnen werden, liefern für die Landwirte eine fundierte Entscheidungsgrundlage für die Bewirtschaftung der Felder. Durch optimale Düngung und Bewässerung, je nach Bodenbeschaffenheit, ergeben sich ertragreiche Ernten.