Landwirtschaft
Südafrika

Erfassung von Precision Farming-Daten auf Pekannussplantagen

Die Präzisionslandwirtschaft bietet die Möglichkeit, den Ertrag eines Landwirts mit weniger Bäumen um bis zu 20 % zu steigern.

Nachhaltige Gewinne in der Landwirtschaft zu erwirtschaften, kann wie das Werfen einer Münze sein. Die Fortschritte in der digitalen Technologie bieten heute jedoch den unglaublichen Vorteil, dass sie die Unvorhersehbarkeit der Landwirtschaft im Allgemeinen verringern. Insbesondere beim Pekannussanbau ist das richtige Wissen über eine Kombination verschiedener Faktoren wie Bodenzusammensetzung, Umwelteinflüsse, Klima, Bewässerung und Sonneneinstrahlung entscheidend für den Erfolg. Harte Daten sind für innovative Schlüsselentscheidungen unerlässlich. Riaan Burger, ein südafrikanischer Landwirt, setzt erfolgreich Open-Source-GIS-Software ein, um die Probleme bei der Erfassung und Nutzung solcher wichtigen Daten anzugehen.

Riaan Burger auf seiner Pekannussfarm.

Landwirt werden

Die Reise von Riaan Burger begann 2017, als er nach 20 Jahren Arbeit als Elektroingenieur beschloss, sich mit dem Anbau von Pekannüssen selbstständig zu machen. Er ist ein autodidaktischer Landwirt und Miteigentümer einer der größten Pekannussfarmen im Bezirk Weenen, Südafrika. Zunächst hatte Riaan nur eine ungefähre Vorstellung davon, wie er seine neu erworbene, 24 Hektar große Obstplantage verbessern könnte.

Nach der Lektüre von Büchern über Bodenstruktur, -art, -tiefe und chemische Analysen ließ er Bodenproben entnehmen, um eine Bodenprobenkarte zu erstellen. In seinem Obstgarten wurden die Bäume in einem geometrischen Raster von 10x10 Metern gepflanzt. Nach 20 Jahren waren die Bäume bereits schattenspendend. Riaan wusste, dass das Eindringen von Sonnenlicht wichtig ist und dass Pekannussbäume anfällig für Pilzbefall sind, also beschloss er, sich das genauer anzusehen.

"Der vorherige Besitzer des Betriebs hatte bereits damit begonnen, jeden zweiten Baum zu fällen. Ich war in der Lage, den Ertrag von Bereichen, in denen Bäume gefällt worden waren, mit Bereichen zu vergleichen, in denen sie nicht gefällt worden waren", erklärt Riaan.

Ein mit einer Drohne aufgenommenes Foto des Betriebs und die erste Phase der Bewirtschaftung - Bodenkarten.

Riaan erkannte, dass es der richtige Weg war, die Umgebungsbedingungen zu verstehen und sie zu kartieren, um Ergebnisse zu erzielen. Dies war der Beginn seiner spannenden Reise in die Präzisionslandwirtschaft.

Sammeln von Daten aus dem Feld

Für Riaan war es keine leichte Aufgabe, sich ein vollständiges Bild zu machen. Zwei Jahre lang erfasste er nur den Ertrag pro Tag und den jeweiligen Obstgartenblock. Später nahm er die Dienste eines lokalen Beratungsunternehmens in Anspruch, das ihm Vermessungsanwendungen zur Verfügung stellte, um einen grundlegenden Arbeitsablauf einzurichten.

"Ich notiere das Gewicht der Pekannüsse jedes einzelnen Baumes und trage es auf der Karte ein", sagt Riaan. "Danach kann ich die verschiedenen Baumsorten, das Gewicht der produzierten Nüsse und das Gebiet, in dem sie produziert wurden, sehen. Früher habe ich Bodenproben genommen, also habe ich Karten mit Bodenproben. Jetzt kann ich eine Ertragskarte über die Karte mit den Bodenproben legen und sie miteinander in Beziehung setzen.

Obwohl er mit der Vermessungs-App gut zurechtkam, benötigte Riaan immer noch Unterstützung bei der Vorbereitung von Datentabellen und deren Export in Excel-Tabellen sowie bei der Erstellung von Karten. Nachdem das Beratungsunternehmen von einer App eines Drittanbieters auf die hausinterne Lösung umgestiegen war, wurde es für Riaan noch schlimmer: "Es handelte sich um ein generisches Tool und eine schwierig zu bedienende App. Die Anzeige von Daten war umständlich. Ich wollte wieder etwas, das schnell und einfach ist. Im Idealfall würde ich die Daten gerne auf dem iPad erfassen und sie direkt mit meinem Laptop verbinden - so sollte es meiner Meinung nach funktionieren."

So entdeckte Riaan Mergin Maps, eine auf QGIS basierende Vermessungs-App und einen Cloud-Dienst für die Datensynchronisation. Trotz nur grundlegender Kenntnisse von QGIS und der Notwendigkeit, zu lernen und zu experimentieren, zahlte sich der Aufwand sofort aus!

"Ich habe Mergin Maps und ich habe QGIS. Ich habe jetzt die volle Kontrolle über den Prozess. Ich muss nicht mehr einen Berater finanzieren und feststellen, dass er um 8 Uhr abends noch nicht auf meine Anfrage geantwortet hat, so dass ich sie mit einem WhatsApp-Anruf nachholen muss", erklärt Riaan. "Das ist etwas, das ich komplett selbst entwickelt habe. Ich muss niemanden bitten, diese Karte zu ändern oder dieses Symbol hinzuzufügen, die Legende zu modifizieren oder das Design zu ändern, ich habe die Kontrolle über all das! Und ich glaube, es gibt ein Gefühl der Befriedigung, wenn man die Dinge selbst in die Hand nimmt."

Ein landwirtschaftliches Projekt in QGIS desktop und Mergin Maps.

Mit Mergin Maps hat Riaan die Kontrolle über den Arbeitsablauf erlangt - etwas, das er bisher nicht kannte. Er hat die Freiheit gewonnen, das Projekt nach seinen eigenen individuellen Bedürfnissen zu gestalten. Ohne großen Aufwand werden nicht nur die Daten, sondern auch das Styling, ein wichtiger Faktor für ihn, synchronisiert.

"In QGIS habe ich einen Stil erstellt, bei dem jede Blase für die Kilogramm des Ertrags und die Farbe für die Sorte steht", sagt Riaan. "Dann habe ich in Mergin Maps gesehen, dass es plötzlich eine zusätzliche Seite auf meinem iPad gibt. Jetzt habe ich die Blasen und Blasenfarben sofort auf dem iPad, was ich bei früheren Apps nicht hatte. Zuvor musste ich sie umständlich erstellen, aber jetzt sind sie plötzlich automatisch auf dem iPad. Ich genieße es, das zur Verfügung zu haben! In der Vergangenheit hatte ich diese Informationen erst am Ende der Ernte."

Bäume fällen

Die Energie, die in die Entwicklung von Arbeitsabläufen, die Erfassung und Analyse von Daten investiert wurde, zahlte sich für Riaan voll und ganz aus. Alle seine anfänglichen Zweifel waren plötzlich beseitigt. Er hat alle Informationen, die er für wichtige Entscheidungen benötigt, direkt zur Hand.

"Wenn man zum ersten Mal Bäume fällt, hat man Alpträume! Wie um alles in der Welt kann man sein Einkommen beschneiden und 20 Jahre Wachstum zerstören? Jetzt, wo man die nötigen Beweise hat, fällt es einem leichter zu glauben, dass das Fällen von Bäumen tatsächlich eine Einkommensquelle ist, dass es richtig ist", sagt Riaan. "Man kann sehen, dass der Ertrag der verbleibenden Bäume mehr als doppelt so hoch ist wie vorher. Die Bäume sind gesünder, weil sie mehr Sonnenlicht abbekommen. Außerdem ist der Pilzdruck geringer, denn Pekannussbäume sind leicht anfällig für Pilzbefall. Jetzt, wo man eine gute Belüftung hat, weil ein Luftzug durch den Obstgarten geht, kann man auf der Karte sehen, wie hoch die Pilzbelastung ist."

Obstgarten mit höherer Baumdichte (oben) und geringerer Dichte (unten).

Riaan fährt fort: "Ich bin nicht der alleinige Eigentümer, sondern habe einen Partner. Jetzt habe ich die Daten zur Verfügung, so dass ich ihm bei einem Treffen erklären kann, was ich getan habe, was passiert ist und was das Ergebnis ist. Wenn Sie zu einem Bankdirektor gehen, um einen Kredit zu beantragen, runzelt er die Stirn, wenn Sie ihm sagen, dass Sie Ihre Bäume fällen, mit denen Sie Ihr Einkommen erzielen. Dann können Sie ihm erklären, warum das besser ist."

Steigerung des Ertrags pro Baum nach Reduzierung der Baumdichte.

Analyse von Erntedaten und darüber hinaus

Die Vorteile einer sorgfältigen Datenerfassung und -auswertung sind grenzenlos. Das Fällen von Bäumen ist nur ein Beispiel für die vielen Vorteile einer sorgfältigen Datenerfassung und -auswertung.

"Jetzt sehe ich, dass bestimmte Sorten in diesem Jahr besser abschneiden als andere", fügt Riaan hinzu. "Ich kann also sehen, ob sie konstant besser oder schlechter abschneiden. Anhand dieser Ergebnisse kann ich entscheiden, was zu tun ist: ob ich mehr Stickstoff hinzufügen oder den pH-Wert des Bodens verbessern muss oder was auch immer."

Benutzerfreundliche, auf spezifische Bedürfnisse zugeschnittene Instrumente wie Mergin Maps boten Riaan eine Möglichkeit, seine spezifischen landwirtschaftlichen Daten zu sammeln und zu analysieren. Auch seine Erkenntnisse über notwendige Verbesserungen haben sich im Laufe der letzten Jahre weiterentwickelt.

"Anfangs konnte ich nicht zwischen den einzelnen Bäumen unterscheiden, und ich sagte sogar zu meinem Partner", fährt Riaan fort, "wenn ich nur in der allerersten Saison damit angefangen hätte, hätte ich fünf Jahre lang Daten zum Vergleich gehabt - aber das habe ich nicht. Ich werde diese Suite auf jeden Fall weiter nutzen. Sie ist wertvoll und ich habe sie nur für die Ernte verwendet. Jetzt sehe ich jedoch, dass ich damit beginnen kann, aufzuzeichnen, wo ich einen Baum gefällt habe, so dass ich eine Aufzeichnung darüber habe, wann und wo der Baum gefällt wurde. Ich kann auch meine Bewässerungsdaten aufzeichnen.

Trotz anfänglicher Startschwierigkeiten und schwieriger Entscheidungen, die er treffen musste, ist Riaans Erfolg der Beweis dafür, dass er den richtigen Weg für seine eigenen spezifischen Bedürfnisse im Pekannussanbau gefunden hat. Er ist sogar zu einem Evangelisten in der örtlichen Bauernschaft geworden.

"Ich bin nicht der einzige Pekannussbauer in unserem Bezirk. Ich bin der größte Pekannussbauer, aber nicht der einzige. Ich versuche, das Thema zu verbreiten. Mein Nachbar zum Beispiel will seine Bäume immer noch nicht fällen. Aber ich versuche, ihn zu erreichen, zeige ihm Fotos und beweise, dass man aggressiv vorgehen muss, um den Obstgarten zu öffnen und Sonnenlicht hineinzulassen - und hier ist der Beweis, dass es bei mir funktioniert hat!"

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