Digitale Technologien für eine nachhaltige Landwirtschaft

Ein Forschungsprojekt der ETH Zürich im Kanton Solothurn.

Über InnoFarm

In unserem Projekt „InnoFarm“ untersuchen wir, wie Drohnen und neueste Sensortechnologie genutzt werden können, um Stickstoff und Pflanzenschutzmittel in der Landwirtschaft gezielter  einzusetzen. Mittels mobilen, hochauflösenden Messgeräten quantifizieren wir, wie der Einsatz von Verfahren der ‘Präzisionslandwirtschaft’ Treibhausgas- und Nitratemissionen beeinflusst. Darauf aufbauend analysieren wir, welche Kosten und Nutzen diese Technologien in der kleinräumigen Schweizer Landwirtschaft haben können. Hierfür untersuchen wir verschiedene Kooperationsmodelle zwischen Landwirtinnen und Landwirten. Wir zeigen dadurch, unter welchen Politik- und Managementmassnahmen neue Informations- und Kommunikationstechnologien zu einer nachhaltigen Landwirtschaft beitragen können.Dadurch kann die Landwirtschaft umweltfreundlicher werden, ohne dass deren Produktivität abnimmt. Das Projekt wird im Zeitraum von 2018 – 2021 durch den Nationalfonds im Rahmen des NFP73 „Nachhaltige Wirtschaft“ unterstützt.

Eine ausführliche Beschreibung finden Sie hier.

Team

In diesem Projekt arbeiten drei Gruppen der ETH Zürich in einem interdisziplinären Team zusammen:

Die Gruppe Agrarökonomie und-politik untersucht unter der Leitung von Prof. Robert Finger, die Kosten und Nutzen für die Landwirte aus der Anwendung von digitalen Technologien. (InnoFarm Team: Robert Finger, Robert Huber, Karin Späti, Melf-Hinrich Ehlers)

Die Gruppe für Graslandwissenschaften von Prof. Nina Buchmann untersucht, wie sich das Management der Bäuerinnen und Bauern auf die Kohlenstoffflüsse der Kulturen auswirkt und wie diese Information für effizientere Anbauweisen genutzt werden kann. (InnoFarm Team: Nina Buchmann, Regine Maier, Valentin Klaus, Markus Staudiger, Ivo Beck)

Die Gruppe für Kulturpflanzenwissenschaften unter der Leitung von Prof. Achim Walter prüft, wie neue Sensortechnologien für die Präzisionslandwirtschaft und deren konkrete Anwendung auf den Landwirtschaftsbetrieben genutzt werden kann. (InnoFarm Team: Achim Walter, Helge Aasen, Quirina Merz, Frank Liebisch)

Das Forscherteam wird dabei von den folgenden Institutionen unterstützt:

Solothurner Bauernverband SOBV

Amt für Landwirtschaft Kanton Solothurn

Landwirtschaftliche Bezirksvereine Niederamt und Wasseramt

Medien

Bauern Zeitung vom 26. April 2018 >>

Echo der Zeit vom 21. April 2018 >>

Solothurner Zeitung vom 17. März 2018 >>

Die Volkswirtschaft vom 22. Februar 2019 >>

Beobachter vom 2. Januar 2020 >>

Bürgergemeinde Aeschi, 9 Minuten vom April 2020

Präzisionslandwirtschaft für bessere Düngungsentscheidungen. «die grüne» vom 25.08.2022 – S. 12

Beiträge auf dem Agrarpolitik-Blog

Robert Finger: Digitale Innovationen für eine nachhaltige Landwirtschaft. >>
Robert Huber: Smart-Farming für eine nachhaltige Landwirtschaft. >>

Karin Späti, Robert Huber, Ivana Logar und Robert Finger: Was macht die Nutzung von Präzisionstechnologien in der Schweizer Landwirtschaft attraktiv? >>

Publikationen & Output

Publikationen:

Späti, K., Huber, R., Logar, I., Finger, R., 2022. Incentivizing the adoption of precision agricultural technologies in small-scaled farming systems: A choice experiment approach. Journal of the Agricultural and Applied Economics Association.

Späti, K., Huber, R., Logar, I., Finger, R., 2022. Data on the stated adoption decisions of Swiss farmers for variable rate nitrogen fertilization technologies. Data in Brief 41, 107979.

Maier, R., Hörtnagl, L., Buchmann, N., 2022. Greenhouse gas fluxes (CO2, N2O and CH4) of pea and maize during two cropping seasons: Drivers, budgets, and emission factors for nitrous oxide. Science of The Total Environment 849, 157541.

Paul-Limoges, E., Revill, A., Maier, R., Buchmann, N., Damm, A., 2022. Insights for the Partitioning of Ecosystem Evaporation and Transpiration in Short-Statured Croplands. Journal of Geophysical Research: Biogeosciences 127, e2021JG006760.

Wang, Y., Huber, R., Finger, R., 2022. The role of contractors in the uptake of precision farming – a spatial economic analysis. Q Open.

Lembrechts, J.J., et al., 2022. Global maps of soil temperature. Glob Chang Biol 28, 3110-3144.

Ehlers, M.-H., Finger, R., El Benni, N., Gocht, A., Sørensen, C.A.G., Gusset, M., Pfeifer, C., Poppe, K., Regan, Á., Rose, D.C., Wolfert, S., Huber, R., 2022. Scenarios for European agricultural policymaking in the era of digitalisation. Agricultural Systems 196, 103318.

Späti, K., Huber, R., Finger, R., 2021. Benefits of Increasing Information Accuracy in Variable Rate Technologies. Ecological Economics 185, 107047.

Delwiche, K.B., et al., 2021. FLUXNET-CH4: a global, multi-ecosystem dataset and analysis of methane seasonality from freshwater wetlands. Earth Syst. Sci. Data 13, 3607-3689.

Irvin, J., et al., 2021. Gap-filling eddy covariance methane fluxes: Comparison of machine learning model predictions and uncertainties at FLUXNET-CH4 wetlands. Agricultural and Forest Meteorology 308-309, 108528.

Ehlers, M.-H., Huber, R., Finger, R., 2021. Agricultural Policy in the Era of Digitalisation. Food Policy 100.

Graf, A., et al., 2020. Altered energy partitioning across terrestrial ecosystems in the European drought year 2018. Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences 375, 20190524.

Lembrechts, J.J., et al., 2020. SoilTemp: A global database of near-surface temperature. Global Change Biology 26, 6616-6629.

Pastorello, G., et al., 2020. The FLUXNET2015 dataset and the ONEFlux processing pipeline for eddy covariance data. Scientific Data 7, 225.

Finger, R., Swinton, S., El Benni, N., Walter, A. (2019). Precision Farming at the Nexus of Agricultural Production and the Environment. Annual Review of Resource Economics. Volume 11 (2019). >>

Walter, A., Finger, R., Huber, R., Buchmann, N. (2017). Smart farming is key to developing sustainable agriculture. Proceedings of the National Academy of Sciences USA 114 (24) 6148-6150 >>

Videos

In diesem Video erklärt Ihnen Helge Aasen aus der Gruppe Kulturplanzenwissenschaften, wie Landwirtinnen und Landwirte frei verfügbare Satellitenbilder und andere online Ressourcen wie beispielsweise digitale Bodenkarten für das betriebliche Feldmanagement einsetzen können. In 20 Minuten erklärt Ihnen Helge wie Sie die frei verfügbaren Daten für Ihren Betrieb herunterladen und nutzen können. Es ist geplant, im Herbst/Winter 2021/22 auch einen Workshop mit interessierten Bäuerinnen und Bauern durchzuführen. Dieser wird zusammen mit dem Solothurnischen Bauernverband (SOBV) organisiert werden. Wenn Sie vorher schon Fragen oder Bemerkungen haben, können Sie sich gerne über das Kontakformular bei uns melden.

Viel Erfolg bei der Umsetzung auf dem eigenen Betrieb!

In diesem zweiten Video erläutert Ihnen Frank Liebisch die fachliche Praxis für eine sensorbasierte Düngung. Frank arbeitet an der Agroscope und der ETH und beschäftigt sich mit den Methoden der Düngung. In 20 Minuten erklärt Ihnen Frank wie Sensoren für eine optimale Düngung eingesetzt werden können und welche Stickstoffeinsparungen damit möglich sind. Der geplante Workshop im Herbst/Winter 2021/22 wird auch Gelegenheit bieten, sich zur Anwendung von Sensoren im Düngerbereich zu informieren. Wenn Sie vorher schon Fragen oder Bemerkungen haben, können Sie sich gerne über das Kontakformular bei uns melden.

Kontakt

Bitte wenden Sie sich bei Fragen und Anregungen direkt an Prof. Robert Finger.


ETH Zürich

Prof. Robert Finger

Sonneggstrasse 33, 8092 Zürich

Telefon: +41 44 632 53 92, E-mail: rofinger@ethz.ch