Perseus L., Krieg N., Anken T., Rindisbacher A., Buholzer S.
Detektionsbasierte Applikation von Herbiziden auf Biodiversitätsförderflächen.
Agroscope Science, 240, 2026, 1-34.
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Detektionsbasierte Applikationen (DA) von Pflanzenschutzmitteln werden in verschiedenen Bereichen der Landwirtschaft zunehmend eingesetzt, um Schadorganismen wie Unkräuter, Insekten oder Pilzkrankheiten zu bekämpfen. Bei der automatischen, einzelpflanzenspezifischen Unkrautregulierung wurden dank Machine Learning und gesteigerter Rechenleistung bedeutende Fortschritte erzielt. Aktuell sind in Biodiversitätsförderflächen (BFF) nur manuelle Einzelstock- oder Nesterbehandlungen gegen neun Problempflanzenarten bzw. -artengruppen mit dafür bewilligten Herbiziden zugelassen, sofern eine manuelle Bekämpfung mit angemessenem Aufwand nicht möglich ist. Unter diesen Rahmenbedingungen stellt sich die Frage, ob die Erkennungsgenauigkeit der DA für die Zielarten mittlerweile ausreichend präzise ist, um diese Technologie zukünftig für die automatisierte Einzelstockbehandlung von Problempflanzen auf solchen Flächen zuzulassen. Im Rahmen einer Feldstudie konnten Landwirtinnen und Landwirte für Methodentests eine Ausnahmebewilligung bei den Kantonen beantragen, um auf ihren BFF durch ein Lohnunternehmen DA zur Bekämpfung von Problempflanzen einsetzen zu lassen. Damit konnten im ersten Untersuchungsjahr (2023) auf 23 Untersuchungsflächen (WiesenBFF) und im zweiten Untersuchungsjahr (2024) auf 28 Untersuchungsflächen (Wiesen- und Acker-BFF) die Trefferquoten für die Zielarten Wiesenblacke (Rumex obtusifolius) und Acker-Kratzdistel (Cirsium arvense) ausgewertet werden. Ebenfalls erfasst wurden alle getroffenen Nicht-Zielarten, die von der Bilderkennungssoftware durch Fehlklassifikation mit der Zielart verwechselt wurden (falsch-positive Treffer), sowie Pflanzen, die vom Spritzkegel in der unmittelbaren Nachbarschaft der Zielarten als Kollateralschaden getroffen wurden. Es wurden drei Kategorien von Herbizidschädigung unterschieden (letal, subletal und vital). In den zwei Beobachtungsjahren des dreijährigen Projektes bewilligten die Kantone 168 Behandlungen mit DA in BFF. Davon wurden 51 Untersuchungsflächen von Agroscope bonitiert und die Daten ausgewertet. Die Nachfrage nach DA in BFF war insgesamt gering. Die Ergebnisse der System-Tests in Wiesen-BFF zeigten bei der Wiesenblacke eine Trefferquote von 69 % (50 % letal, 19 % subletal und 31 % vital). Auch die Trefferquote bei der AckerKratzdistel lag bei 69 %, wobei die Nachfrage nach DA gegen Acker-Kratzdisteln mit neun angemeldeten Parzellen niedrig war. In sehr artenreichen Wiesen sind die Blackendichten typischerweise niedriger und die Zahl potenzieller Applikationsereignisse geringer, sodass das Risiko unbeabsichtigter Beeinträchtigungen der Biodiversität geringer ist. In Magerwiesen mit seltenen oder geschützten Arten soll nach aktuellem Kenntnisstand grundsätzlich auf DA verzichtet werden; eine allfällige manuelle Einzelstockbehandlung ist im Einzelfall sorgfältig zu prüfen. Der entscheidende Faktor für eine Zulassung von DA auf BFF sind die Fehltrefferquoten bei Nicht-Zielarten, insbesondere bei QII-Zeigerarten und wertvollen Futterpflanzen. Fehlklassifikationen lassen sich teilweise durch blattmorphologische Ähnlichkeiten erklären, bedeutender ist aber, dass die Algorithmen für die floristische Heterogenität artenreicher Bestände noch unzureichend trainiert sind. Unter den Bedingungen dieser Feldstudie zeigten sich Unterschiede zwischen den untersuchten Gerätetypen. Aufgrund ungleicher und teilweise geringer Stichprobengrössen sind diese Unterschiede jedoch nur eingeschränkt vergleichbar «Ecorobotix ARA» appliziert Herbizide tendenziell präziser (weniger Kollateralschäden), weist aber mehr Fehlklassifikationen auf. Umgekehrt verhält es sich bei «Rumex». Auch bei «RumboJet» ist die Anzahl der Kollateralschäden geringer als die Anzahl der Fehlklassifikationen. Die Datenbasis für «Rumex» und «RumboJet» ist jedoch deutlich geringer. Die Ergebnisse von DA in Acker-BFF sind aufgrund zahlreicher Fehlklassifikationen und somit falsch-positiver Treffer für eine Zulassung derzeit nicht ausreichend. Zudem ist die Aussagekraft aufgrund der geringen Anzahl angemeldeter beziehungsweise untersuchten Flächen eingeschränkt. Aufgrund der vorliegenden Ergebnisse empfiehlt Agroscope dem Bundesamt für Landwirtschaft (BLW), für die Zulassung von Gerätetypen für DA in Wiesen-BFF ein standardisiertes Testverfahren durchzuführen. Dieses basiert auf: (i) computergestützten Bildtests auf einem definierten, unabhängigen Validierungs- oder Testdatensatz und (ii) Feldversuchen in mindestens zwei artenreichen BFF-Wiesen mit Farbtracer. Es werden folgende Grenzwerte für die Fehltrefferquote bei Nicht-Zielarten vorgeschlagen: ≤ 5 % für QII-Zeigerarten und ≤ 10 % für häufige Arten. In Magerwiesen mit seltenen beziehungsweise geschützten Arten grundsätzlich auf DA verzichtet werden. Einzelstock- oder Nesterbehandlungen von Problempflanzen sind gemäss DZV nur zulässig, sofern diese nicht mit angemessenem Aufwand mechanisch bekämpft werden können; ausgenommen sind Streueflächen und Flächen, auf denen die Verwendung von Pflanzenschutzmitteln nicht zulässig ist.
ISSN en ligne: 2296-729X
Digital Object Identifier (DOI): https://doi.org/10.34776/as240g
ID publication (Code web): 63680
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