AI i jordbruket kan rädda mattillgången

Höjda temperaturer globalt kan skapa problem för lantbruket runt om i Europa, och runt om i Sverige; mer torka på vissa platser, mer nederbörd på andra, och andra temperaturer, soltimmar, vindar och luftfuktighet. De lokala ekosystemen, med dess mikroorganismer, bioflora, skadeinsekter kan komma att förändras – liksom jordmånens förmåga att producera grödor.

– Det kan bli stora svängningar i skördarna framöver. En viktig roll för AI blir att göra produktionskedjan i jordbruket mer robust, säger Fredrik Viksten.

Han är f d forskare på RISE, och expert på bildanalys och styrning av robotar med kamerasystem. Just bildanalyser från jordbruksfälten är en nyckel för att ta kontroll över grödors välmående och tillväxt.

– I vår gör vi ett projekt på vår testbädd utanför Uppsala där vi tar hjälp av AI för att i realtid kunna avläsa vilket tillväxtstadie en gröda är i, och utifrån det sätta in rätt åtgärder i rätt tid.

Projektet exemplifierar hur data från jordbruksfält – exempelvis  i form av bilder som tas med drönare – kan kombineras med maskinlärande AI för att förbättra oddsen för en god skörd.

– Bildanalysen är inte helt enkel. Innan AI:n lärt sig vilket tillväxtstadie som en kamera visar i realtid, måste den exempelvis lära sig hur en gröda i respektive stadie ser ut. Det finns ungefär hundra tillväxtstadier, så det krävs tillgång till många bilder. Vi har tillgång till cirka tusen tidigare tagna bilder på varje stadie i olika ljus och vinklar, och dessa måste taggas manuellt av experter på grödors utveckling. Det krävs innan AI:n har lärt sig att se skillnad på de olika stadierna.

Kamerabaserad AI-teknik kan, tillsammans med autonoma robotar, också användas för att ta hand om ogräsbekämpning. En vision är att mindre skördetröskor eller ogräsrensare skulle kunna gå på fälten 24/7 likt självkörande gräsklippare hemma i trädgården. Det innebär att man kan ha småskaliga fält med storskalig effektivitet. Smalare fält, där olika typer av grödor varvas, bibehåller kvaliteten och produktiviteten, och stärker den biologiska mångfalden.

Tillgången till data helt avgörande

I utvecklingen av AI-system som kan hjälpa jordbruket i nya klimatförutsättningar är tillgången till data helt avgörande.

– Traditionellt har en lantbrukare kunnat klara sig ganska bra på att lära av egna erfarenheter från sina tidigare skördar. Men när klimatet ändras matchar inte längre de egna erfarenheterna de nya förutsättningar för odlingarna. Här kan AI göra stor skillnad, då man teoretiskt kunna samla in mätvärden och erfarenheter från 10 000-tals gårdar från olika år, och från den datan kunna dra slutsatser av vilka åtgärder som krävs, inklusive vilka grödor som bör odlas, för att lantbrukarna ska lyckas med skördarna i nya förhållanden.

Han ser framför sig hur lantbrukarna kommer att få hjälp via en avancerad AI-kontrollpanel som hjälper till att fatta rätt beslut för att lyckas med skördarna.

Mer investeringar krävs

Det kommer att krävas mer investeringar för att utveckla och skala upp de AI-system som lantbrukarna behöver, understryker Fredrik Viksten.

– Det viktiga är att få igång datainsamlingen, eftersom du bara kan få in data från odlingssäsonger och skördar 1-2 gånger per år. Om AI:n ska kunna dra rätt slutsatser med hjälp av data om tio eller tjugo år, måste sensorer ut på fälten nu, snart som möjligt. Det minska vi kan göra för framtiden är att komma igång med att logga temperaturer, soltimmar och regn på alla gårdar i Sverige, helst över hela Europa – ju mer data, desto bättre.