Aus modernsten Mikroprozessorbausteinen wurde ein preiswertes, kompaktes Geraet zur Datenerfassung und Datenspeicherung im Freiland entwickelt, das batteriebetrieben unter mitteleuropaeischen Witterungsbedingungen sehr stoerungsarm mit einer bisherigen Ausfallquote von nur 2 Prozent arbeitet. An das Geraet sind maximal 18 Messfuehler anschliessbar. Die Messwerte werden in waehlbaren Abstaenden in einem Speicherbaustein (Eprom) abgelegt, der am Einsatzort des Geraetes leicht auszuwechseln ist. Die Messdaten koennen mit Hilfe eines einfachen Lesegeraetes in jeden Rechner uebertragen werden. Der frei programmierbare Mikroprozessor des Geraetes kann seinerseits bereits im Feld weitere Aufgaben ausfuehren. Im vorliegenden Fall berechnet er aus den gemessenen Daten fuer die Lufttemperatur, die relative Luftfeuchtigkeit und die Blattbenetzung mit Hilfe von mathematischen Modellen die Entwickung von Schadpilzen in Weizen-, Kartoffel- und Apfelkulturen. So erhaelt der Landwirt ein Warngeraet, das ihm anzeigt, ob eine chemische Bekaempfungsmassnahme gegen den betreffenden Schadpilz erforderlich ist, um wirtschaftlichen Schaden abzuwenden.
Kartoffeln (Solanum tuberosum L.) sind für die globale Ernährungssicherheit von entscheidender Bedeutung. Die durch den Oomyceten Phytophthora infestans verursachte Krautfäule (LB) und die durch den Pilz Alternaria solani verursachte Dürrfleckenkrankheit (EB) sind die Hauptkrankheiten, die die Kartoffelproduktion beeinflussen. In Europa verursacht LB jährlich Ertragsverluste von über 1 Mrd. EUR, während EB Ertragsverluste von über 20% verursachen kann. Beide Krankheiten werden derzeit durch mehrfache Anwendung von Fungiziden kontrolliert. Angesichts der potenziell negativen Auswirkungen von Pestiziden auf die Umwelt, der Probleme einer verminderten Wirksamkeit aufgrund einer verminderten Sensitivität und der Streichung vieler Fungizide gemäß der EU-Pestizidrichtlinie (2009/128/EG) besteht ein dringender Bedarf an einer nachhaltigen und integrierten Bekämpfungsstrategie. Angesichts des derzeitigen Schwerpunkts auf einer nachhaltigen landwirtschaftlichen Produktion wird die biologische Bekämpfung von Pathogenen immer bedeutender. In dem Projekt ECOSOL untersuchen wir die Schlüsselkomponenten einer solchen IPM-Strategie, die entwickelt und getestet werden müssen, um ihre erfolgreiche Implementierung vor Ort zu ermöglichen. Mit dem derzeitigen Schwerpunkt auf einer nachhaltigen landwirtschaftlichen Produktion wird die biologische Bekämpfung von Pathogenen immer bedeutender.ECOSOL wird die biologische Kontrolle in IPM-Programme integrieren, um die Krautfäule und Dürrfleckenkrankheit zu kontrollieren. Um dieses Ziel zu erreichen, wird die Wirksamkeit verschiedener BCAs (biological control agents) und PRIs (plant resistent inducers) zur Kontrolle der Krankheit in planta getestet. Das Verständnis der Wirkungsweise ist notwendig, um das stewardship in der Zukunft sicherzustellen. Die Bedeutung von Faktoren wie dem Zeitpunkt der Anwendung und dem Grad der Resistenz des Wirts für die Wirksamkeit von BCAs wird untersucht. Die vielversprechendsten Alternativen zu Pestiziden werden in einer Reihe von teilnehmenden Ländern unter Feldbedingungen getestet, um die Übertragbarkeit sicherzustellen. Wirtsresistenz ist eine wichtige Komponente in jeder IPM-Strategie zur nachhaltigen Bekämpfung von Krautfäule. Sie wird jedoch aufgrund der genetischen Vielfalt in der Pathogenpopulation häufig schnell überwunden. Das Projekt wird daher den Einsatz bestehender und neuer Quellen für Wirtsresistenz optimieren, indem Pathogenmerkmale erfasst und verstanden werden, die dazu führen, dass die Wirtsresistenz in der Praxis überwunden wird.ECOSOL wird Entscheidungsmodelle anpassen, mit dem Ziel der Integration von biologischen Pflanzenschutzmitteln zum Management der Krautfäule und der Dürrfleckenkrankheit. Es werden IPM-Strategien entwickelt, die den optimalen Anwendungszeitpunkt der wirksamsten biologischen Pflanzenschutzmittel und die Wirtsresistenz berücksichtigen, um den Pestizideinsatz nachhaltig zu verringern.
Entwicklung von Methoden zur Qualitätssicherung von forstlichem Vermehrungsgut am Beispiel der Douglasie Kurzbeschreibung per E-Mail senden: Sie können folgende Kurzbeschreibung verwenden (maximal 3.000 Zeichen): Bei der Qualität von forstlichem Vermehrungsgut wird die Gesundheit des Saatgutes wenig beachtet, obwohl die Auswahl von Saatgut für eine erfolgreiche Pflanzenproduktion und die Begründung von Waldbeständen unverzichtbar ist. Ziel des Forschungsvorhabens ist daher die Qualitätssicherung und Verringerung des wirtschaftlichen Risikos bei der Produktion von Forstgehölzen. Am Beispiel der Douglasie und des Erregers Rostige Douglasienschütte werden Methoden zur Inaktivierung des Pilzes in Pflanzenzellen erarbeitet sowie, basierend auf der Loop-mediated Isothermal Amplification (LAMP), ein schnelles und kostengünstiges Nachweisverfahren zur frühzeitigen Identifizierung eines Befalls entwickelt. In Anlehnung an die im Obstbau gängige Praxis, wird der Forstwirtschaft eine Technik zur Verfügung gestellt, die es dem Waldbesitzer/Baumschüler ermöglicht, Saatgut mit niedrigem oder keinem Erregerbefall zu verwenden. Das Institut für Pflanzenkultur erarbeitet eine Methode zur Kultivierung von Rhabdocline pseudotsugae auf künstlichen Nährmedien. Daneben wird die mikrobielle Begleitflora (Pilze und Bakterien) von Saatgut, Keimlingen und in vitro Kulturen von Douglasie untersucht. Diese soll charakterisiert und auf antagonistische Fähigkeiten gegen den Erreger getestet werden. Zur Verringerung der Belastung wird eine Methode zur Inaktivierung von R. pseudotsugae in Pflanzenzellen entwickelt. Dazu wird Pflanzenmaterial mit Fungiziden, Suspensionen der isolierten Endophyten sowie bekannten Antagonisten behandelt. Die entwickelten Methoden werden unter Marktbedingungen getestet. Zur Dissemination des erreichten Wissens und der erarbeiteten Methoden werden Workshops mit Entscheidern durchgeführt. Ein Ziel ist die Entwicklung von Schwellenwerten für Phytopathogene in Saatgut.
Einfluss des Einsatzes von Pflanzenbehandlungsmitteln auf die Genexpression in Pflanzen. Mit dem vorliegenden Projekt soll abgeklaert werden, ob nach einem PBM Einsatz beobachtbare Ver-aenderungen im Muster der Genexpression feststellbar sind. Dazu soll Weizen nach Fungizidbehand-lung analysiert werden. Ein solches Projekt zur Sicherheitsbeurteilung von PBM und den behandelten Kulturen wird Wesentliches zur Kenntnis der Variabilitaet der Genexpression in Pflanzen in Bezug auf Umweltbedingungen, genetische Unterschiede zwischen Sorten sowie Folgen von chemischen Behandlungen beitragen koennen. Weiter wird dieses Projekt einen Beitrag liefern zur Diskussion um die Lebensmittelsicherheit von GVO. Ein wichtiges Kriterium bei der Beurteilung von GVO ist das Konzept der Substanziellen Aequivalenz der gentechnisch veraenderten Pflanze mit der Ursprungspflanze. Die Produzenten muessen fuer eine Zulassung als Lebensmittel zeigen, dass die veraenderte Pflanze bezueglich ihrer 'Inhaltstoffe' unwesentlich veraendert wurde. Dies bezieht sich naturgemaess nur auf die bekannten Inhaltsstoffe. Dieses Konzept leidet bis heute daran, dass die Variabilitaet innerhalb einer Pflanzenspezies (zwischen Sorten, Anbauorten) nur ungenuegend erforscht ist. Dies fuehrt dazu, dass immer wieder Unsicherheit darueber entsteht, ob nun beobachtbare Unterschiede zwischen Pflanzenlinien durch genetische Veraenderungen verursacht werden, oder ob die Variabilitaet innerhalb der Spezies (genetisch oder durch variable Umwelteinfluesse) fuer diese Unterschiede verantwortlich ist.
Precision/Smart Farming-Techniken für eine umwelt- & ressourcenschonende Agrarproduktion werden bereits heute vor allem bei der Düngung eingesetzt. Die Anwendung datenbasierter Methoden im Bereich Pflanzenschutz ist allerdings wenig verbreitet. Erste Sensoren ermöglichen zwar die Berechnung der notwendigen Menge an Herbiziden gegen Unkräuter, die Erkennung von tatsächlich vorhandenen Krankheiten und die entsprechende spez. Ausbringung von Fungiziden ist jedoch nicht verfügbar. Zentraler Projektinhalt ist die Entwicklung einer Blattkrankheitserkennung und einer Entscheidungsunterstützung für Pflanzenschutzmaßnahmen. Durch eine mehrskalige & -dimensionale Datenaufzeichnung wird eine Methode zur Ermittlung des räumlich und zeitlich optimierten Einsatzes der notwendigen Pflanzenschutzmittel erarbeitet. Das Projekt ermöglicht es, erstmals die einzelnen Komponenten (z. B. Multispektralkamera) und das System mit dem Fokus auf eine Industrialisierung prototypisch darzustellen. Zu Projektbeginn werden die zwei Use Cases (Weizen und Zuckerrüben) detailliert ausgearbeitet und erste Testdaten aufgezeichnet. Danach wird das Datenschutz-, Schnittstellen- und Hardwarekonzept (insbesondere bzgl. der Spektralkamera) erarbeitet. Die Methodenentwicklung zur Ermittlung des räumlich und zeitlich optimierten Pflanzenschutzmitteleinsatzes (Konzeption Entscheidungsunterstützung für Pflanzenschutzmaßnahmen) sowie des Klassifikators (Blattkrankheitenerkennung) zur online-Erkennung von Blattkrankheiten ist zentrales Element des Vorhabens. Nach der prototypischen Umsetzung der Software- und Hardwarekomponenten werden in Feldtests die erarbeiteten Konzepte validiert und die Ergebnisse bewertet.
Das Ziel des Projektes ist die Analyse und Bewertung unterschiedlicher Winterweizenanbausysteme (Ertrag, Resistenz) und Fungizidstrategien, basierend auf bestehende Daten und Feldexperimente unter besonderer Berücksichtigung ökonomischer, ökologischer und gesamtgesellschaftlicher Aspekte. Evaluierung bestehender Datenpools für Fungizidversuche an Winterweizen. Vergleich unterschiedlicher Züchtungsziele für Winterweizen in Freilandversuchen. Bestimmung von Qualitätsparametern und Rückstandsanalysen für PSM in Winterweizen. Erfassung der Kosten und Darstellung des Nutzens unterschiedlicher Anbausysteme und Fungizidstrategien auf betriebswirtschaftlicher und gesamtgesellschaftlicher Ebene.
Das Ziel des Projektes ist die Analyse und Bewertung unterschiedlicher Winterweizenanbausysteme (Ertrag, Resistenz) und Fungizidstrategien, basierend auf bestehende Daten und Feldexperimente unter besonderer Berücksichtigung ökonomischer, ökologischer und gesamtgesellschaftlicher Aspekte. Evaluierung bestehender Datenpools für Fungizidversuche an Winterweizen. Vergleich unterschiedlicher Züchtungsziele für Winterweizen in Freilandversuchen. Bestimmung von Qualitätsparametern und Rückstandsanalysen für PSM in Winterweizen. Erfassung der Kosten und Darstellung des Nutzens unterschiedlicher Anbausysteme und Fungizidstrategien auf betriebswirtschaftlicher und gesamtgesellschaftlicher Ebene.
Ziel des Projektes ist die Entwicklung eines sensorbasierten Verfahrens zur zielflächenorientierten bedarfsgerechten Applikation von Fungiziden in Getreide. Unterschiedliche Bodenbedingungen innerhalb eines Feldes bedingen ein unterschiedliches Pflanzenwachstum. Bei der zielflächenorientierten Fungizidapplikation wird die Applikationsmenge entsprechend der Pflanzenoberfläche (Zielfläche für die Spritzbrühe) bzw. Biomasse bei konstanter Konzentration der Flüssigkeit im Spritzbehälter entsprechend den Vorgaben eines Kamerasensors während der Überfahrt variiert. Pflanzenoberfläche (Leaf Area Index, LAI) und oberirdische Biomasse sind für den zielflächenorientierten Pflanzenschutz wichtige Parameter, die positionsbezogen (GPS) mit Hilfe von Sensoren erfasst werden müssen. In den ersten beiden Vegetationsjahren 2013 und 2014 wurden Exaktversuche in Winterweizen zur Untersuchung der Korrelation des Merkmals Deckungsgrad der grünen Biomasse , der von einer 3-Chip-CCD-Multispektralkamera gemessen wurde, zum LAI und zur Biomasse durchgeführt. Mit Hilfe einer kameragesteuerten Feldspritze erfolgte auf Grund dieser Korrelation eine lineare Anpassung der Spritzmenge an den Sensorwert. Die durch den Kamerasensor gesteuerte Pflanzenschutzspritze wurde zur Fungizidapplikation in Winterweizen in der Saison 2014 und 2015 in Praxisversuchen getestet. Gegenüber einer praxisüblichen flächeneinheitlichen Fungizidapplikation beliefen sich die Fungizideinsparungen auf 8 % (2014) und 44 %, 45 % sowie 1 % in den drei durchgeführten Versuchen 2015. Es konnte kein erhöhtes Krankheitsauftreten in den mit dem Sensor gespritzten Varianten beobachtet werden. Die Praxisversuche werden im Jahr 2016 fortgesetzt. Bei dieser kleinräumigen Optimierung des Fungizideinsatzes in Getreide werden im Vergleich zu einer betriebsüblichen einheitlichen Applikation Pflanzenschutzmittel eingespart. Mit einer Tankfüllung der Feldspritze kann außerdem mehr Fläche behandelt werden. Damit wird eine Minderung der Maschinenkosten erreicht. Der Verbrauch von Kraftstoff wird gesenkt, da weniger Befüllfahrten notwendig sind. Die CO2-Bilanz des landwirtschaftlichen Produktionsprozesses wird verbessert.
Ziel des Projektes ist die Entwicklung von einem Verfahren zur bedarfsgerechten Applikation von Fungiziden in Getreide. In dieser Kulturart sind hohe Einspareffekte an Pflanzenschutzmitteln zu erwarten, wenn ein Fungizideinsatz sensorgesteuert erfolgt. Diese Feldfrucht nimmt den größten Flächenanteil unter den Feldfrüchten in Europa ein. In dem geplanten Verbundprojekt soll die Spritzmittelmenge während der Überfahrt an die von den Sensoren erfassten Pflanzenparameter entsprechend den Vorgaben eines Expertensystems angepasst werden. Bei den zu entwickelnden Systemen werden sowohl die Informationen über Infektionswahrscheinlichkeiten der verschiedenen Krankheitserreger (Expertensystem proPlant expert), als auch die sehr hohe Informationsdichte der durch die Sensoren erfassten aktuellen Biomasse/Pflanzenoberfläche einbezogen. Im Vergleich zu einer betriebsüblichen einheitlichen Applikation können Pflanzenschutzmittel eingespart und damit die Umweltbelastung verringert werden.
| Organisation | Count |
|---|---|
| Bund | 56 |
| Land | 3 |
| Weitere | 1 |
| Wissenschaft | 17 |
| Zivilgesellschaft | 4 |
| Type | Count |
|---|---|
| Förderprogramm | 52 |
| Text | 4 |
| unbekannt | 2 |
| License | Count |
|---|---|
| Geschlossen | 3 |
| Offen | 54 |
| Unbekannt | 1 |
| Language | Count |
|---|---|
| Deutsch | 56 |
| Englisch | 9 |
| Resource type | Count |
|---|---|
| Bild | 1 |
| Dokument | 1 |
| Keine | 37 |
| Webseite | 20 |
| Topic | Count |
|---|---|
| Boden | 35 |
| Lebewesen und Lebensräume | 58 |
| Luft | 41 |
| Mensch und Umwelt | 58 |
| Wasser | 32 |
| Weitere | 56 |