Skip to main content

Maxar skörden med AI-teknik

Matematikprofessorn Kalle Åström studerar framtidens jordbruk med hjälp av artificiell intelligens, AI-teknik. Han tar fram matematiska modeller som optimerar ­skörden och bidrar till ett klimatvänligt lantbruk.

Jessika Sellergren – Published 4 April 2022

Matematikern Kalle Åström. Foto: Jessika Sellergren

Artificiell intelligens och lantbruk kan tyckas vara två skilda världar, men så är det inte för Kalle Åström. Tvärtom ser han synergier och för dem samman.

Professorn i matematik vid LTH känner att han kan göra nytta även på åkern. När han blickar ut över det öppna landskapet berättar han hur AI spelar en allt viktigare roll inom framtidens jordbruk. Tekniken bidrar till en ökad förståelse av hur jordbrukets alla delar hänger ihop, och ger ledtrådar kring hur lantbruket ska kunna bidra till minskade klimatförändringar.

– Ju mer vi vet om hela processen kring sådd, jord, väder och skörd, desto bättre förstår vi jordbruket och vilka parametrar som påverkar vad. I slutändan kan vi göra förutsägelser om hur skörden blir och vad vi bör göra för att bidra till ett klimatvänligt jordbruk, säger Kalle Åström.

Ett tjugotal skånska gårdar medverkar i den pågående forskningsstudien ”AI i klimatets tjänst”. Lantbrukarna delar med sig av information från sina verksamheter – data om vad de sår, vid vilken tidpunkt, hur skörden faller ut och vad de planterar på nytt efter första skörden. Uppgifterna förs in i ett matematiskt system som också innehåller satellit­information om hur åkermarken ser ut, uppgifter från lantmäteriet om höjd­kurvor och markens lutning, kemiska analyser av jordens innehåll och hur vädret är vid jordbrukets olika tidpunkter.

– All fakta vi känner till om jordbruks­processen används för att modellera scenarier inom åkerbruket. Den matematiska modellen gör det möjligt att förstå varför det är bättre att så en viss typ av gröda i en viss jordsammansättning, hur klimatförändringar påverkar skördarna samt hur jordbruket kan bidra till ett minskat klimatavtryck, säger Kalle Åström.

En pusselbit i klimatarbetet kan vara att lagra kol i jorden. Men vad innebär en ökad kolinlagring för jordbruket? Och hur mycket markkol frigörs som koldioxid till atmosfären om marken plöjs upp? För att få svar på frågorna använder Kalle Åström och de andra forskarna i projektet de matematiska modellerna.

– AI kan hjälpa oss kartlägga hur ­jorden påverkas av olika mängder inlagrad kol. Tekniken visar också hur en tidigare användning av åkermarken kan ha betydelse för kol­halten i jorden idag, och vilka odlade ­grödor som är bättre på att lagra kol än ­andra, säger Kalle Åström.

Forskningsprojektet förväntar sig inga snabba resultat – jordbruk har sitt cykliska förlopp som tar tid.

– De framsteg vi gör idag påverkar kanske först om ett antal år, säger Kalle Åström.

Redan före AI-teknikens intåg i jord­brukets tjänst fanns det många högteknologiska lösningar inom lantbruket. Ett exempel som Kalle Åström nämner är jordbruksmaskiner som utrustats med gps för att kunna sprida jordförbättringsämnen och frön på precis rätt ställen på åkrarna.

– Lantbrukarna har stora kunskaper kring att optimera sådd och skörd och vilka näringsämnen åkerjorden innehåller. Det vi forskare kan bidra med är att förvalta lantbrukarnas kunskap och använda den i ett matematiskt sammanhang för att modellera förutsägelser som vi behöver för att få ett hållbart jordbruk även i framtiden, säger Kalle Åström.

Artikeln är publicerad i LUM 2022:2

Kalle Åströms pågående AI-projekt

  • AI i klimatets tjänst är finansierat av Vinnova och görs i samverkan mellan Lunds universitet, Hushållningssällskapet, T-kartor och Sensative. Från LU medverkar dessutom Alexandros Sopasakis och Mikael Nilsson vid Matematikcentrum samt Lennart Olsson från LUCSUS.
  • EU-Adacorsa handlar om framtidens skogsbruk och autonoma maskiner. LU är en av 49 partners. Projektet har en totalbudget på 42 miljoner euro.
  • WASP är ett stort nationellt projekt med finansiering på runt sex miljarder kronor från Wallenbergstiftelsen, universiteten och flera företag. Vid Matematikcentrum finns flera delprojekt, bland annat ett om självkörande bilar.
  • ELLIIT är ett SFO-projekt om framtidens IT och kommunikation. Projektet fick nyligen ny finansiering och medverkande lärosäten är LU, Linköpings universitet, Blekinge Tekniska Högskola och Högskolan i Halmstad. Vid Matematikcentrum finns ett antal delprojekt om datorseende och positionering.
  • AI Lund är ett nätverk för forskare och samarbetspartners som alla har AI gemensamt.