Nutzung langfristiger Feldversuche und anderer Datensätze zur Entwicklung KI-fähiger Entscheidungshilfesysteme für ein nachhaltiges Bodenmanagement

Erwartetes Ergebnis:

Die Aktivitäten im Rahmen dieses Themas werden dazu beitragen, die Ziele und Zielvorgaben der Mission Soil und der EU-Bodenstrategie für 2030 voranzutreiben. Die Aktivitäten sollten zudem zur Umsetzung der Richtlinie zur Bodenüberwachung und -resilienz nach deren Verabschiedung beitragen.

Es wird erwartet, dass die Projektergebnisse zu allen folgenden erwarteten Ergebnissen beitragen:

• erhöhte Anwendung wirkungsvoller, nachhaltiger Bodenmanagementlösungen und -strategien, die durch KI-gestützte Entscheidungshilfesysteme von Landbewirtschaftern unterstützt werden;
• harmonisierte, standardisierte, robuste, interoperable und zugängliche Methoden, Protokolle und logische Architekturen für die Datenerhebung und -integration bei langfristigen Feldeperimenten (LTEs) (einschließlich der Integration mit anderen Datensätzen) sind vorhanden;
• Wissenschaftler, politische Entscheidungsträger und Landbewirtschafter erhalten einen verbesserten Zugang zu umfassenden, hochwertigen Bodendaten, was eine bessere Forschung, fundierte Entscheidungsfindung und effektive Landmanagementpraktiken ermöglicht.

Wirkungsbereich:

Langfristige Feldeperimente (LTEs) können definiert werden als „landwirtschaftliche Experimente zur Überwachung von Boden- und Pflanzenparametern unter sich ändernden Klimabedingungen und unterschiedlicher Bewirtschaftung mit einer Mindestdauer von 20 Jahren“^[1],[2]. LTEs werden in der Regel von öffentlichen Forschungseinrichtungen betrieben oder verwaltet.

Langfristige Feldeperimente liefern wertvolle Informationen über die Bodengesundheit und nachhaltige Bodenmanagementpraktiken und können als kritische Infrastruktur für die Agrarforschung betrachtet werden. LTEs weisen jedoch einige Einschränkungen oder Bedarfe auf, um ihre Wirkung zu maximieren.

• Es besteht Bedarf an standardisierten Methoden zur Erhebung und Berichterstattung von Bodendaten, um Konsistenz und Vergleichbarkeit zwischen verschiedenen Studien und Regionen zu gewährleisten.
• Es gibt Möglichkeiten, Bodendaten aus langfristigen Feldeperimenten mit anderen Datenquellen zu integrieren (einschließlich der Ergebnisse der Mission Soil-Projekte, aber nicht nur), um ein umfassenderes Verständnis der Dynamik und Trends der Bodengesundheit sowie der Reaktion auf politische Maßnahmen und Managementstrategien zu ermöglichen.
• Die Verbesserung der Zugänglichkeit und Interoperabilität von Bodendaten über Plattformen und Quellen hinweg kann die gemeinschaftliche Forschung erleichtern und Fortschritte im Management der Bodengesundheit beschleunigen.
• Es werden mehr hochauflösende zeitliche und räumliche Daten benötigt, um kurzfristige Bodendynamiken und standortspezifische Variationen zu erfassen, die breitere Interpretationen von Trends der Bodengesundheit beeinflussen können.

Andererseits stehen unabhängige Beratungsdienste zur Bodengesundheit für Landbewirtschafter oft vor Herausforderungen wie dem begrenzten Zugang zu umfassenden Daten, der Variabilität der Expertise und der Unfähigkeit, maßgeschneiderte Empfehlungen für unterschiedliche lokale Bedingungen bereitzustellen. Diese Dienste könnten Schwierigkeiten haben, komplexe und dynamische Faktoren zu integrieren, die die Bodengesundheit beeinflussen, was zu generischen Ratschlägen führt, die spezifische Bedürfnisse möglicherweise nicht effektiv adressieren. Es bietet sich die Möglichkeit, modernste Technologien wie maschinelles Lernen und künstliche Intelligenz (KI) zu nutzen, um riesige, komplexe Bodendatensätze zu analysieren, aussagekräftige Muster zu extrahieren und prädiktive Modelle zu entwickeln, die die Qualität der Beratung verbessern, die Entscheidungsfindung optimieren und effektivere, nachhaltigere Bodenmanagementpraktiken fördern können.

Die vorgeschlagenen Aktivitäten sollten:

• standardisierte Protokolle und Verfahren für eine harmonisierte Bodendatenerhebung entwerfen und implementieren, um Konsistenz und Vergleichbarkeit zwischen verschiedenen LTEs und Regionen in der gesamten EU und den mit Horizon Europe assoziierten Ländern sicherzustellen...