Luftgestützte Bildgebung könnte Landwirtschaft revolutionieren
Eine luftgestützte Kamera, die in der Lage ist, den Zustand bestimmter Pflanzen auf riesigen Flächen zu fotografieren, könnte den Landwirten wichtige, zur Steigerung ihrer Erträge nötige Informationen liefern. Erreicht wird dies dadurch, dass die Kamera nicht einfach nur eine Luftaufnahme der Felder macht, sondern direkt in die Pflanzen "hineinschaut". Die von Forschern am Fraunhofer-Institut für Fabrikbetrieb und -automatisierung IFF in Magdeburg, Deutschland, entwickelte Innovation hat sich bisher hauptsächlich auf Weinreben und Mais konzentriert. Sie entwickelten eine spezielle Software, die Daten einer Hyperspektralkamera verarbeiten kann, um eine genauere Analyse der "inneren Werte" einer Pflanze zu ermöglichen. Wie andere Arten der Spektralbildgebung erfasst und verarbeitet die Hyperspektral-Bildgebung Informationen aus dem elektromagnetischen Spektrum. Das bedeutet, dass die Kamera in der Lage ist, die biochemische Zusammensetzung der Pflanzen abzutasten und eine Übersicht der einzelnen vorhandenen Inhaltsstoffe zu liefern. Die von der Kamera aufgenommenen Rohdaten werden ins Labor geschickt, um die Konzentrationen der Stoffe zu analysieren, die für den Anwender relevant sind. Eine kürzlich entwickelte Software erkennt anhand mathematischer Modellierung bestimmte charakteristische Absorptionseigenschaften von definierten Zielstoffen und filtert diese aus den Rohdaten heraus. Die Hyperspektralkamera wurde in einem der schwierigsten landwirtschaftlichen Gebiete der Welt getestet: Australien. Die Böden sind trocken und salzig, die Temperaturen im Sommer oft extrem hoch. Daher benötigen die Menschen, die ihren Lebensunterhalt mit Landwirtschaft verdienen, jede mögliche Hilfe. Die erste Messreihen mit den Projektpartnern der Australian Plant Phenomics Facility der Universität Adelaide sind bereits abgeschlossen - die ersten Ergebnisse sind vielversprechend. Der Blick ins Pflanzeninnere gibt den Landwirten effektive neue Möglichkeiten in die Hand, den Ertrag ihrer Gewächse zu steigern. So geben etwa bestimmte Metaboliten - darunter versteht man Stoffwechselprodukte - Aufschluss darüber, wie gut eine Pflanze ernährt ist. Der Landwirt kann dann seine Züchtung auf diejenigen konzentrieren, die unter den herrschenden klimatischen Bedingungen besonders gut gedeihen. Er muss seine Felder dadurch beispielsweise weniger bewässern. Auch der Ausbruch von Krankheiten ließe sich mit der innovativen Kamera frühzeitig erkennen, was ohne Hyperspektral-Technologie nicht immer einfach ist. Denn bevor eine Infektion mit bloßem Auge sichtbar wird - beispielsweise durch abgestorbene Blätter und Stängel - laufen in dem befallenen Gewächs Abwehrmechanismen ab. Bislang sind für solche Untersuchungen langwierige Experimente im Gewächshaus erforderlich. Ein Demonstrator für den Gewächshaus- beziehungsweise Laboreinsatz des Systems ist vom 8. bis 10. Oktober auf der Messe Biotechnica in Hannover, Deutschland, in Halle 9, Stand E72 zu sehen. Weitere Informationen sind abrufbar unter: Fraunhofer http://www.fraunhofer.de(öffnet in neuem Fenster)
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