Roboter für gezielteren Pflanzenschutz bei Gemüse ermöglicht Wirkstoff-Einsparungen

Pflanzenschutz bei Gemüse ist höchst anspruchsvoll: eine Vielzahl von Krankheiten und Schädlingen bedrohen die Ernten, und Konsumenten erwarten einwandfreie Ware. Andererseits wir angestrebt, so wenig Pflanzenschutzmittel wie möglich einzusetzen. Ein neuer Pflanzenschutz-Roboter eröffnet grosse Chancen, und ist auf dem Weg zur Marktreife.

Die Schweizer Gemüsegärtner verwenden für den Anbau ihrer Kulturen nur das Minimum an Pflanzenschutz-Wirkstoffen, und sind stets auf der Suche nach weiteren Möglichkeiten, um den Anbau weiter zu verbessern. Dabei werden auch High-Tech-Ansätze verfolgt. «Ressourcenschonender, nachhaltiger Pflanzenschutz im Gemüsebau durch kameragesteuerte Pflanzenschutzroboter» ist der Titel eines breit abgestützten Projektes, das im Jahr 2018 startete. Träger sind Partner aus der Gemüsebranche wie der Verband Schweizer Gemüseproduzenten VSGP, aus der Produktion, aus der Industrie, von kantonalen Beratungsstellen (BE, FR) und aus der Forschung (Agroscope und FibL).  Gefördert wird es durch Beiträge von AgrIQnet, das innovative und nachhaltige Projekte aus der Schweizer Landwirtschaft mit Finanzhilfen unterstützt.

Die Idee hinter dem Projekt klingt einfach. Bei dem herkömmlichen Einsatz von Pflanzenschutzmitteln im Gemüsebau wurden Wirkstoffe gegen Schädlinge und Krankheiten gleichmässig über das ganze Feld verteilt, und gelangen so häufig auch auf den Boden neben den Pflanzen. Durch die gezielte Bandspritzung nur der Gemüse-Reihen lassen sich Wirkstoff-Verluste deutlich reduzieren. Wäre es möglich, auch innerhalb der einzelnen Gemüse-Reihen nur die Pflanzen selber gezielt zu behandeln («Spot Spraying»)? Dazu muss jede einzelne Pflanze erkannt werden, und dann die Spritzdüse entsprechend gesteuert werden. Lässt sich das in der Praxis tatsächlich umsetzen?

Um das auszuprobieren, wurde ein bereits vorhandener sensor- und kameragesteuerter Hackroboter umgebaut. Die moderne Sensortechnologie erkennt jede einzelne Pflanze bei der Überfahrt, und löst dann einen gezielten und genau dosierten Sprühstoss aus. So gelangt fast kein Pflanzenschutzmittel mehr unnütz auf den Boden. Erste Resultate waren eindrucksvoll: im Vergleich zur klassischen Feldspritze konnte bei jungen Salatkulturen bis zu 85% der Wirkstoffe eingespart werden, und das bei unverändert guter Wirkung. Die integrierte automatische Hacktechnik ermöglichte zudem einen weitgehenden Verzicht auf Herbizide.

Mittlerweile wurde der innovative «Spot Spraying»-Ansatz bereits im dritten Jahr erprobt und weiterentwickelt. Die Anpassung an die verschiedenen Gemüsesorten und die unterschiedlichen Anbaubedingungen ist eine Herausforderung, und auch das Arbeitstempo des Pflanzenschutz-Roboters ist noch recht gemächlich. Ziel der Praxisversuche ist eine weitere Optimierung des Verfahrens. Damit soll der Geräte-Prototyp auf seinem Weg zur Marktreife unterstützt werden.

In der Publikation Agroscope Transfer fassen die Projektpartner jetzt ihre Erfahrungen aus drei Projektjahren zusammen. Über die gesamte Kulturdauer konnten mit «Spot Spraying» durch den Pflanzenschutz-Roboter mehr als 50% Fungizide und Insektizide eingespart werden, bei gleich gutem Pflanzenschutz. Grundsätzlich funktioniert der Ansatz, die praktische Verwendung hat aber noch ihre Tücken. Die exakte Einstellung des Roboters auf die unterschiedlichen Kulturen ist aufwändig, und die Behandlungs-Geschwindigkeit kann mit der etablierten Ausbringung mit Spritzbalken noch nicht Schritt halten. Die Projektpartner sehen aber hier noch deutliches Verbesserungspotential, so dass der noch gezieltere Einsatz von Pflanzenschutzmitteln im Gemüsebau nach weiterer Optimierung bereits bald Routine werden könnte.

Weitere Informationen

• Spot Spraying im Gemüsebau – Deutliche Pflanzenschutzmittelreduktion möglich, aber anspruchsvoll, Agroscope Transfer Nr. 353 / 2020 (PDF)
• Hackroboter bringt Pflanzenschutzmittel präzise aus, Medienmitteilung Verband Schweizer Gemüseproduzenten VSGP, 18.06.2019
• 85% weniger Pflanzenschutzmittel, Bauernzeitung.ch, 18.06.2019