Künstliche Intelligenz auf dem Zuckerrübenfeld

Saatguthersteller setzt auf KI-Modell zur digitalen Erkennung von Blattkrankheiten

Plant testing

Strube D&S GmbH - Digitalisierung in der Herstellung von Saatgut

Die Strube D&S GmbH gehört zu den international führenden Unternehmen in der Züchtung und der Vermarktung von Saatgut für Zuckerrüben, Sonnenblumen, Weizen, Zuckermais, Speiseerbsen und Kichererbsen für die Landwirtschaft und Industrie. Strube vertreibt ihr Produktportfolio, welches 256 Sorten beinhaltet, weltweit in über 35 Ländern. Neben der Expertise in der Forschung und Entwicklung von Saatgut, setzt Strube auf modernste und innovative Technologien, um das Wachstum der Pflanzen und daraus resultierend, die Ernte-Ergebnisse, der landwirtschaftlichen Betriebe zu optimieren. Ein großes Thema spielt dabei die frühzeitige und fehlerfreie Erkennung von verschiedenen Blattkrankheiten, die den Spritzmitteleinsatz und letztlich die Ertragsmenge erheblich beeinflussen können.

Colleagues of Strube Team talking in front of a car on a field.

Blattkrankheiten per Bildaufnahmen erkennen und auswerten

Seit 2019 arbeitet Strube mit Arineo zusammen: durch eine Ausschreibung für einen Data Intelligence Workshop begann Arineo damit, mithilfe von Drohnenbildern die Blattkrankheiten Mehltau und Cercospora auf Zuckerrüben-Anbaufeldern zu analysieren. Aufbauend auf die vielversprechenden Ergebnisse, entschied sich Strube gemeinsam mit Arineo an der Bilderkennung der schwer zu unterscheidenden Blattkrankheiten Cercospora und Pseudomonas weiterzuarbeiten.

Die Basis des Projektes beinhaltete die Idee, das Stadium von Blattkrankheiten nicht aufwendig über Bildaufnahmen von Drohnen zu bestimmen, sondern den Kunden von Strube zu ermöglichen, einfache Bildaufnahmen mit dem Handy anzufertigen und in eine App für die weitere Analyse mit künstlicher Intelligenz zu übertragen. Landwirt:innen können so mit nur wenigen Klicks eine schnelle und fehlerfreie Einschätzung des Gesundheitszustandes ihrer Pflanzen generieren. Auf Grundlage dieser Informationen kann eingeschätzt werden, ob sich der Einsatz von z.B. Pflanzenschutzmitteln lohnt. Durch die Optimierung des Spritzmitteleinsatzes sparen Zuckerrüben-Anbauer Kosten ein.

Arineo bei Strube

Programmierung in Python

Erstellung des KI-Modells mit Python und TensorFlow.

Machine Learning & Bilderkennung

Training des KI-Modells auf einer großen Anzahl an Bildern: die Erkennung spezieller Muster wird dabei automatisch erlernt.

Bereitstellung des Modells

Export des fertig trainierten KI-Modells zu TensorFlow Lite, um es in einer möglichsten schlanken und schnellen App zur Erkennung von Pflanzenkrankheiten auf mobilen Endgeräten zur Verfügung stellen zu können.

Bild von einer KI, die Blattkrankheiten erkennt. Blatt mit Krankheitsbefall.

Entwicklung eines KI-Modells für Bilderkennungs-App

Im Jahr 2021 wurden im Auftrag der Strube D&S GmbH tausende Aufnahmen von befallenen Zuckerrübenblättern auf zahlreichen Feldern angefertigt. Auf Basis dieser Fotos entwickelte und trainierte das KI-Team von Arineo ein KI-Modell, das auch auf mobilen Devices lauffähig ist. Mithilfe des KI-Modells konnte Strube daraufhin eine eigene App entwickeln. Die App „BeetControl” liefert als digitales Tool die Möglichkeit, die Blattkrankheit Cercorspora der Zuckerrübe unkompliziert und kostengünstig zu erkennen und sichere Aussagen zu der Intensität des Befalls zu ermitteln: „Der/die Landwirt:in bekommt mittels der App eine sofortige Antwort auf den Krankheitsdruck des eigenen Feldes”, stellt Dr. Bettina Müller, die Projektkoordinatorin von „BeetControl”, heraus. Zudem enthält die App einen Algorithmus, der den Verlauf des Befalls witterungsbedingt voraussagen kann.

Vorteile der App

Ablösung der Blattrupfmethode

Vorher mussten Landwirt:innen Blätter abrupfen und an ein Labor schicken – das war langwierig und teuer.

Updates für weitere Blattkrankheiten

Die App ist auch nutzbar für die Befallsanalyse von Ramularia, Mehltau und Rost.

Frühwarnsystem für den eigenen Standort

Push-Nachricht, falls im festgelegten Umkreis die Schwelle des Schadenbefalls überschritten wird.

Gerne beantworten wir Ihre Fragen

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