Robotter, overvågning og sunde økosystemer kan halvere pesticidbrug uden at skade høsten

I tråd med det velkendte ordsprog, at ’det er bedre at forebygge end at helbrede,’ har fremtidens planteavlere udsigt til mere bæredygtige metoder, uden at det vil gå ud over deres produktivitet. I hvert fald hvis det står til forskerne bag det nye forskningsprojekt, One Crop Health, som nu er gået i luften.

Med 60 millioner kroner fra Novo Nordisk i ryggen skal forskerne fra Københavns Universitet de næste seks år samle viden til at udvikle et klogere landbrug, som kan være bæredygtigt, og samtidigt producere mad nok til verdens voksende befolkning, i et samarbejde med kollegaer fra Aarhus Universitet og Rothamsted Research i England.

Planteavlere har i mange år sat deres lid til sprøjtemidler i et forsøg på at begrænse tab til sygdomme, skadedyr og ukrudt, der i dag ødelægger ca. en tredjedel af markernes afgrøder verden over. Samtidigt viser estimater, at vi i år 2050 får brug for 60% mere mad end i dag.

Men pesticiderne truer også sundhed, natur og biodiversitet, og der er et stigende pres fra samfundet og politikere, for begrænse brugen af sprøjtemidler. Senest har ønsket om sundere og mere bæredygtige afgrøder konkret udmøntet sig i planer om et EU-krav om 50% reduktion af sprøjtemidler inden 2030. De planer er nu blevet sat på pause efter de blev udfordret af landmænd, som er bekymrede for at kravet kan skade produktiviteten så meget at erhvervet bliver urentabelt.

Så kan planteavlerne halvere deres brug af pesticider, uden gøre landbruget uproduktivt og uden verden kommer til at mangle mad? Det er det centrale spørgsmål, som One Crop Health vil forsøge at besvare.

En økonomisk bæredygtig pesticid-reduktion
Ifølge professor Paul Neve fra Institut for Plante- og Miljøvidenskab viser de politiske uenigheder, bekymringerne fra landmænd og industri og usikkerheden omkring reguleringen tydeligt, at der er behov for mere forskning for at muliggøre overgangen.

”De fleste landmænd ønsker faktisk at bruge færre pesticider, men der er brug for forskning, der viser, hvordan det er muligt, mens man samtidigt har sunde afgrøder med et højt udbytte, og som giver økonomisk overskud. One Crop Health-projektet sigter efter at udfylde det hul gennem forskning, så ønsket om at reducere pesticidbrug bliver placeret på et videnskabeligt grundlag, der i sidste ende vil hjælpe landmændene med at træffe den rationelle beslutning, at reducere pesticidforbruget,” siger professor Paul Neve.

Ifølge projektets ledende forsker er en økonomisk bæredygtig overgang mulig med en helhedsorienteret tilgang til planteavl.

”Generelt skal fokus flyttes fra at løse enkeltstående problemer med få hårdhændede redskaber, som pesticider. Ofte skaber den tilgang nye problemer andre steder, som også skal løses. Når marker beplantes tæt for at undgå, at give plads og lys til ukrudt, men det i stedet skaber de optimale betingelser for svampe og sygdomme, viser det, hvordan en manglende helhedsforståelse kan føre til misforståede løsninger. Vi skal i stedet blive bedre til forstå hele økosystemet, og så gøre brug af alle de moderne redskaber, der er til rådighed i dag,” siger Paul Neve.

”Kan vi skabe sunde økosystemer, der reducerer mængden af ukrudt, skadedyr og sygdomme, vil det helt enkelt reducere behovet for at sprøjte. Det behov, som står tilbage, kan vi i vid udstrækning erstatte med andre redskaber. Fx kan AI-overvågning og modeller hjælpe med at informere om, hvor og hvornår skadedyr må kontrolleres. Og nye løsninger som fx biopesticider kan så bruges til at gøre det,” siger han.

Naturlige forsvar er blevet erstattet med kemikalier
Den modstandsdygtighed, som følger af sunde økosystemer kan reducere udfordringer, der i dag løses med midler som pesticider.

”Afgrøder i dag bærer præg af, at man i tusinder af år har forsøgt at effektivisere planteavl. Som resultat har mange afgrøder mistet deres naturlige forsvar mod ukrudt, skadedyr og sygdomme,” forklarer Paul Neve.

Fremtidens planteavler kan, ifølge forskeren, blive bedre til at beskytte sine planter ved at kigge, på hvordan det foregår i naturen. Her beskytter hjælpsomme mikroorganismer som bakterier og svampe planterne mod sygdom - og deres vundne sundhed beskytter dem mod ukrudt. Samtidigt holdes skadedyr, der kan true afgrøder, nede af deres naturlige fjender.

”Hvis man tænker på marken som et helt økosystem, der skal trives – der af navnet One Crop Health, så får man en forebyggende samlet effekt. Samtidigt kan moderne viden og teknologi ændre det grundlæggende behov for eksempelvis sprøjtemidler. I dag sprøjtes hele marken, men i fremtiden kan vi med droneovervågning nøjes med at gøre det, der hvor ukrudtet faktisk vokser, eller helt lade være og i stedet lade robotter gøre arbejdet,” siger professoren.

100 landmænd skal hjælpe forskerne
”En del af projektet handler om at samarbejde med landmænd, og bruge deres marker til at opdage smarte løsninger, så fremtidens landbrug kan baseres på den bedst mulige viden," siger Paul Neve.

I samarbejde med 100 landbrug fordelt ligeligt i Danmark og England starter man fra bunden med at samle data ind fra virkeligheden.

”Vi starter ude hos landmændene for at lære hvilke udfordringer, der er i dag, hvordan de forsøger at løse dem, - hvad der virker og hvad der ikke gør. Til den vidensbank lægger vi vores faglige viden om økosystemer, moderne teknologier og metoder, og så er det målet når de seks år er gået, at kunne give en masse viden og konkrete metoder tilbage til landmændene,” siger Paul Neve.

Drone-data og modeller skal forudsige markens behov
Som det sidste ben i bestræbelserne på at opnå en helhedsforståelse, kommer den viden moderne teknologier giver adgang til.

I et tværfagligt samarbejde med Datalogisk Institut på Københavns Universitet, vil en gruppe dataloger omsætte informationer fra overvågning med moderne teknologier som droner, og på den baggrund designe såkaldte digitale tvillinger af konkrete marker.

”De vil udgøre en form for modeller, der kan forudsige hvordan markerne vil opføre sig, de behov der er lige om hjørnet og hvordan forskellige løsninger vil påvirke markerne,” siger Paul Neve.

Og i sidste halvdel af det seks år lange projekt skal 11 ph.d.-studerende, så udvikle viden om specifikke løsninger inden for hver deres fokusområde.

”Når de seks år er gået er det vigtigt for os, at vi har integreret data og nye redskaber på en helhedsorienteret måde. Og at vi både er i stand til at give en viden tilbage til landmændene, som er helhedsorienteret, men også nogle helt konkrete metoder. Metoder de kan bruge til at løse deres udfordringer i dagligdagen mere bæredygtigt, uden det går ud over produktiviteten,” slutter Paul Neve.