[:en]GIZ | Digital aids used in agriculture offer the prospect of higher yields and better products.[:de]GIZ | Digitale Hilfsmittel bieten in der Landwirtschaft Aussicht auf höhere Erträge und bessere Produkte.[:]

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Sensors that monitor product quality, an app for efficient irrigation or generating more value through artificial intelligence – digitalisation is paving the way for a significant leap forward in agriculture. Among other things, it is increasing income levels and improving the quality of agricultural products.

The size is about right and it sits nicely in your hand, but it is certainly not meant to be eaten. The ‘intelligent potato’ is made of orange plastic, while its inner workings consist of numerous sensors. And sitting in the middle of a mound of real potatoes, it records a non-stop flow of data. It measures moisture, temperature, position and CO2 values. An analysis of this data can benefit traders, for example, when it comes to transporting or storing seed potatoes. If the system indicates that the goods have not been cooled enough or have been cooled too much, the temperature can be adjusted to prevent any decline in quality. ‘SolAntenna’ is the name of this digital aid from the Dutch company Solentum, and is just one example of how digitalisation in agriculture can help get more value from harvests. The intelligent potato is currently being used in India, where the Deutsche Gesellschaft für Internationale Zusammenarbeit (GIZ) GmbH is working closely with local partners to test the technology in real conditions.

The sensor potato is one of many technological innovations that are changing agriculture around the world. GIZ operates 16 ‘Green Innovation Centres’ worldwide on behalf of the German Federal Ministry for Economic Cooperation and Development (BMZ). The aim is to work with partners in the local area to implement innovations in the agriculture and food sector, with a view to boosting the income of small farms, optimising employee numbers and improving the food supply in the rural regions targeted. The centres are at the heart of BMZ’s special initiative ‘One World – No Hunger’, which promotes local agriculture in partner countries in order to combat hunger and malnutrition. Over a million smallholdings have already benefited from training and advisory services.

Generating more income with systematic irrigation

Another project is being run in North Africa. The Green Innovation Centre in Tunisia has been helping farmers with an intelligent irrigation project since 2019. This involves recording soil, climate and plant data, for example, in an app, which provides information on how much water the soil needs and when. And after just one year, it is evident that the farmers are using water – a scarce resource in these parts – more sparingly and in a more targeted manner. The harvest increased by 15 per cent in the first season, even though the farmers only used half the usual amount of water. A further positive effect is that fewer pesticides and fertilisers were used, which ensured that the harvest delivered higher income levels.

Artificial intelligence for cashews

In a highly competitive market, digital applications are also offering cashew farmers the scope to deliver improvements. Since 2009, the Competitive Cashew Initiative has been helping producers in Western and Southern Africa to grow more and better products. The initiative, coordinated by GIZ, is also experimenting with the use of artificial intelligence, and this is where the GIZ Data Lab comes into play. This proprietary centre is working on ways of using data technologies both fairly and effectively in a development cooperation context.

In the case of the cashew project, the team is using data from growing regions that has been gathered from farmers for project monitoring purposes. Responses from a survey on cashew yields are combined with GPS data recorded on site as well as publicly available satellite images of the fields in question. This information was used to set up an intelligent system, capable of automatic satellite image recognition, and ‘train’ it with the data available. The system can now automatically identify cashew plantations on new satellite images and determine the yield. And this in turn makes it easier to plan the farming and processing of cashews.

The project is experimental in nature, as only a relatively small data set has been used so far. It does, however, offer great potential in terms of rolling out the idea to other areas and other products. The GIZ Data Lab is exploring the possibility of preparing further data sets from various projects in the region. This will enable further specific applications to emerge, together with new insights on how to develop the technology further.

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Source: Deutsche Gesellschaft für Internationale Zusammenarbeit (GIZ) GmbH, 27 June 2020[:de]

Sensoren, die Produktqualität überwachen, eine App für effiziente Bewässerung oder mehr Wertschöpfung durch künstliche Intelligenz – in der Landwirtschaft ermöglicht die Digitalisierung einen großen Sprung nach vorn. Sie sorgt unter anderem für höhere Einnahmen und bessere Qualität der landwirtschaftlichen Produkte.

Die Größe stimmt, sie schmiegt sich gut in die Hand, vom Verzehr ist allerdings abzuraten. Die „intelligente Kartoffel“ besteht aus orangenem Plastik und das Innenleben aus einer Vielzahl von Sensoren. Inmitten eines Bergs echter Kartoffeln zeichnet sie ununterbrochen Daten auf. Sie misst Feuchtigkeit, Temperatur, Position und CO2-Werte. Von der Auswertung dieser Daten profitieren beispielsweise Händler*innen beim Transport oder der Lagerung von Pflanzkartoffeln. Wenn das System anzeigt, dass die Ware zu wenig oder zu stark gekühlt wird, kann die Temperatur angepasst werden, um Qualitätseinbußen zu verhindern. „SolAntenna“, so der Name des digitalen Helfers von der niederländischen Firma Solentum ist ein Beispiel dafür, wie die Digitalisierung in der Landwirtschaft helfen kann, mehr Wert aus der Ernte zu schöpfen. Die intelligente Kartoffel kommt derzeit in Indien zum Einsatz, hier arbeitet die Deutsche Gesellschaft für Internationale Zusammenarbeit (GIZ) GmbH eng mit lokalen Partner*innen zusammen, um die Technologie im realen Betrieb zu prüfen.

Die Sensor-Kartoffel ist eine von vielen technologischen Innovationen, die die Landwirtschaft auf dem Globus verändern. Die GIZ betreibt im Auftrag des Bundesministeriums für wirtschaftliche Zusammenarbeit und Entwicklung (BMZ) weltweit 16 „Grüne Innovationszentren“. Das Ziel: Gemeinsam mit Partnern vor Ort Innovationen in der Agrar- und Ernährungswirtschaft einzusetzen, um sowohl Einkommen kleinbäuerlicher Betriebe, die Zahl der Beschäftigten als auch die Versorgung mit Nahrungsmitteln in den ländlichen Zielregionen zu verbessern. Die Zentren sind das Herzstück der BMZ-Sonderinitiative „EINE WELT ohne Hunger“, die in Partnerländern die lokale Landwirtschaft fördert, um Hunger und Mangelernährung entgegenzuwirken. Über eine Million kleinbäuerliche Betriebe haben bereits von Trainings- und Beratungsdienstleistungen profitiert.

Mit systematischer Bewässerung zu mehr Einkommen

Ein weiteres Vorhaben findet sich in Nordafrika. Das Grüne Innovationszentrum in Tunesien unterstützt seit 2019 Landwirt*innen mit einem Projekt zur intelligenten Bewässerung. Dabei werden etwa Boden-, Klima- und Pflanzendaten in einer App erfasst, die Hinweise gibt, wann der Boden wie viel Wasser benötigt. Schon nach einem Jahr zeigt sich, dass die Landwirt*innen die knappe Ressource Wasser zielgerichteter und sparsamer einsetzen. In der ersten Saison konnte die Ernte um 15 Prozent erhöht werden, obwohl die Bäuerinnen und Bauern nur die Hälfte der üblichen Wassermenge einsetzten. Ein weiterer positiver Effekt ist, dass weniger Pestizide und Düngemittel zum Einsatz kamen. So brachte die Ernte höhere Einkünfte.

Künstliche Intelligenz für Cashewkerne

Auch im Cashewanbau bieten digitale Anwendungen Optimierungspotenzial in einem stark umkämpften Markt. Seit 2009 unterstützt die Competitive Cashew Initiative Produzent*innen in West- und Südafrika dabei, mehr und bessere Produkte zu produzieren. Die von der GIZ koordinierte Initiative experimentiert dabei auch mit der Nutzung von künstlicher Intelligenz. Hier kommt das GIZ Data Lab ins Spiel. Das unternehmenseigene Zentrum arbeitet daran, Datentechnologien in der Entwicklungszusammenarbeit fair und effektiv nutzen zu können.

Im Falle des Cashewvorhabens nutzt das Team Daten aus den Anbaugebieten, die für das Projektmonitoring bei den Bäuerinnen und Bauern erhoben wurden. Antworten zu Cashewerträgen aus einer Befragung werden mit vor Ort aufgezeichneten GPS-Daten sowie öffentlich verfügbaren Satellitenbildern der entsprechenden Felder verbunden. Mit diesen Informationen wurde ein intelligentes System für die automatische Satellitenbilderkennung aufgesetzt und mit den vorhandenen Daten „trainiert“. Das System kann nun Cashewplantagen auf neuen Satellitenbildern automatisch identifizieren und den Ertrag bestimmen. So lassen sich Anbau und Verarbeitung der Cashew besser planen.

Das Projekt hat Experimentcharakter, da bis dato nur ein relativ kleiner Datensatz genutzt wurde. Es bietet allerdings großes Potential für eine Ausweitung auf weitere Gebiete und andere Produkte. Das GIZ Data Lab sondiert die Aufbereitung weiterer Datensätze aus verschiedenen Vorhaben in der Region. So können weitere konkrete Anwendungsfälle und neue Erkenntnisse zur Weiterentwicklung der Technologie entstehen.

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Quelle: Deutsche Gesellschaft für Internationale Zusammenarbeit (GIZ) GmbH, 27.06.2020[:]