Der AgRover im Einsatz auf den Versuchsfeldern in Merbitz. (Foto: Olaf Christen)

Das Mondmobil auf dem Feld

Sie hat gewisse Ähnlichkeiten mit dem ersten Mondmobil, die landwirtschaftliche Maschine, die im Moment auf den Versuchsfeldern der Uni in Merbitz unterwegs ist.  Die Konstruktion auf vier Rädern wirkt sehr komplex: Ausgestattet mit einem Bildschirm, einem Joystick und Kameras hinter einem schwarzen Vorhang rollt sie langsam durch die Reihen der Gerstenpflanzen. Über den Einsatz der Maschine spricht Pflanzenzuchtexperte Prof. Dr. Klaus Pillen vom Institut für Agrar- und Ernährungswissenschaften im Interview.

Prof. Dr. Klaus Pillens Forschungsobjekt: Gerste (Foto: Michael Deutsch)

Prof. Dr. Klaus Pillens Forschungsobjekt: Gerste (Foto: Michael Deutsch)

Was ist das für eine Maschine, die gerade auf den Versuchsfeldern unterwegs ist?

Das ist der AgRover, eine Art Geländewagen in Leichtbauweise. Damit können wir Messungen zur Bestimmung von Wachstum und Inhaltsstoffen der Gerste vornehmen, ohne die Pflanzen  zu beschädigen. Aktuell gibt es zwei Prototypen des AgRovers, die vom Fraunhofer-Institut für Fabrikbetrieb und -automatisierung Magdeburg entwickelt wurden. In enger Abstimmung wurde einer davon für unser Forschungsprojekt angepasst.

Und was ist das für ein Forschungsprojekt?

Das Forschungsvorhaben heißt „Barley Diversity“ und hat zum Ziel, die Biodiversität und die Produktivität der Kulturpflanze Gerste zu steigern. Um die biologische Vielfalt zu erhöhen, haben wir die Kulturpflanze mit Wildgesten gekreuzt. Auf dem Versuchsfeld in Merbitz stehen aktuell circa 3.000 solcher Pflanzen, die wir nun mit mobilen, nicht-invasiven Methoden untersuchen. Wir wollen herausfinden, ob der  Einsatz dieser Messmethode und der Kreuzung der Gerste mit der Wildgerste eine Auswirkung auf die Leistungsfähigkeit der Pflanzenzüchtung und für die landwirtschaftliche Produktion hat.

Und wie funktioniert das genau?

Mit Hilfe von drei Kameras, die am Kran-Arm des AgRovers befestig sind und über die Pflanzen gefahren werden. Die Farbkamera registriert dabei die Größe, Form und Farbe der Blätter. Eine zweite Kamera misst die Entfernung zu den Pflanzen und kann damit Aufschluss über die Höhe und das Wachstum der Gerstenpflanzen geben. Als wichtigstes neues Messinstrument wird eine Hyperspektralkamera eingesetzt, um das Wachstum und die Anreicherung von Nährstoffen in den Pflanzen in bisher nicht erreichter räumlicher, zeitlicher und mengenmäßiger Auflösung darzustellen. Dies geschieht durch die Messung der unterschiedlichen Reflexionen der Infrarotstrahlen der Kamera seitens der Gerstenblätter und der nachfolgenden Modellierung der Blattinhaltsstoffe, wie Eisen, Zink oder Stickstoff, mittels Vergleichsproben.

Mit drei Kamerasystemen werden die Pflanzen untersucht. (Foto: Olaf Christen)

Mit drei Kamerasystemen werden die Pflanzen untersucht. (Foto: Olaf Christen)

Und was machen Sie mit den Daten?

Anhand der Messwerte können wir zum einen Pflanzen selektieren, die ein besseres Nährstoffaneignungsvermögen besitzen. Zum anderen können wir aufgrund der Größe der Untersuchungsreihe Genvarianten der Wildgerste identifizieren, welche diese Nährstoffanreicherung auslösen. Diese Genvarianten können anschließend in der Gersten- und eventuell Weizenzüchtung verwendet werden, um eine neue Elitesorte zu züchten, die eine qualitativ bessere Nährstoffzusammensetzung im Korn besitzen. Interview: Sarah Huke

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