De Klimawandel stellt sérieux Erausfuerderunge fir Planzenzüchter. En intelligente Feldroboter an Röntgentechnologie hëllefen hinnen Hëtztbeständeg Planzenproben fir d'Auswiel ze wielen. D'Sensoren an der High-Tech Maschinn goufen vum Fraunhofer Center fir d'Entwécklung vun Röntgentechnologie entwéckelt, eng Divisioun vum Fraunhofer Institut fir Integréiert Circuits IIS, bericht. Phys.org Portal.
De Summer gëtt ëmmer méi waarm. Eleng dëse Summer huet Däitschland extrem Hëtzt erlieft mat Temperaturen bis 40°C. D'Dréchent huet och Planzen betraff.
Mat enger adäquat Versuergung vu Waasser kënne Planzen sech duerch Verdampfung ofkillen. Si kënnen dat awer net maachen, wa se vun der Dréchent gestresst sinn. Dofir hoffen d'Pflanzenzüchter Hëtzt-tolerant, Dréchent-tolerant Planzen z'entwéckelen, déi op manner Waasser iwwerliewe kënnen an ëmmer nach gutt Ernte produzéieren a sou wéineg wéi méiglech Dünger a Pestiziden erfuerderen.
Züchter kréien Ënnerstëtzung vu Fuerscher bei Fraunhofer EZRT, wou Fuerschung iwwer Phänotyping Technologien zënter ville Joeren duerchgefouert gouf. Dëst bezitt sech op hir Erscheinung, déi vill Faktoren enthält wéi Blatgréisst, Bliederarrangement, Rootdicke a Rendement. "D'Leit hu fir Tausende vu Joer Kulturen op Basis vun externen Charakteristiken gewielt", erkläert den Dr Stefan Gehrt, Chef vun der AMS Departement am Fraunhofer Center fir d'Entwécklung vun Röntgentechnologie. "Mir entwéckelen Technologien fir dës phänotypesch Charakteristiken objektiv ze moossen an d'Zucht op Basis vun dësen Donnéeën optimiséieren."
D'Fuerschungsteam gefouert vum Dr Gehrt huet DeBiFix entwéckelt, e Feldroboter fir d'Landwirtschaft. Et ass fäeg fir kontinuéierlech Röntgenbilder vu Planzen ze huelen. Zur selwechter Zäit generéiert et 3D Biller mat engem optesche System. Dëst ass wichteg Informatioun fir en Ziichter - et erlaabt hinnen am Wesentlechen an engem Weess Ouer oder ënner enger Kartoffelplanz ze kucken an ze bestëmmen ob d'Varietéit déi se wuessen e gudde Rendement produzéiert.
Dat wichtegst Zil vum interregionalen Fraunhofer Smart Farming Projet ass d'Ziichter z'ënnerstëtzen. Am Kader vun dësem gëtt de Fraunhofer Plant Phenotyping Technology Center zu Triesdorf a Bayern opgemaach. Zu dësem Zäitpunkt wëll den Dr Gert a seng Kollegen d'Erfahrung entwéckelen an am richtege Liewen ëmsetzen.
Am klimatkontrolléierte Planzephenotyping-Laboratoire um Fraunhofer EZRT zu Fürth weist den Dr Gehrt wéi d'Planzenzüchter an Zukunft schaffen. Op engem schmuele Fërderband virun der Röntgen-Eenheet sinn Poten mat verschiddene kultivéierte Planzen an ordentleche Reihen arrangéiert. D'Röntgenmaschinn Dier geet op an e Pott rutscht eran. Soubal d'Dier zou ass, geet de Pot duerch en CT-Scan.
"Virun méi wéi zéng Joer hu mir ugefaang Kartoffelpflanzen ze Röntgenstrahlen fir Informatiounen iwwer de Wuesstum vun de Knollen ze kréien", seet den Dr Gehrt. "Baséierend op 3D Röntgenbilder kënne mir d'Gewiicht vun de Knollen bestëmmen ouni se ze graven." Dëse Prozess gëtt fir Aufgaben benotzt wéi d'Auswiel vu besonnesch Hëtzt-tolerant Varietéiten. Fir dësen Zweck gi Planzen am Labo ënner Hëtztstressbedéngungen plazéiert. D'Scans weisen dann op, wéi eng Planzen am effektivsten mat Stress eens ginn, an trotz der Hëtzt staark Knollen produzéieren.
Wärend déi éischt CT-Scans nëmmen décke Wuerzelen a Knollen bilden, kënnen nei Systemer och déi fein ënnerierdesch Struktur vu Weesswurzelen erfaassen. "Eis nei Röntgenmaschinn ass dee fortgeschrattsten a mächtegste System fir Röntgenplanzendeeler ënnerierdesch", seet den Dr Gerth.
Fuerscher vum Fraunhofer EZRT maachen och 3D digital Imaging vu Planzendeeler déi iwwer dem Buedem sinn, wéi Blieder an Oueren vu Weess. Dës Donnéeë kënne benotzt ginn fir méi wéi just Blatflächefläch - d'3D Biller ginn och Informatioun iwwer d'Hëtzt Toleranz vun der Planz. Heeft d'Planz seng Blieder fir sech virun der Sonn ze schützen? Kréien d'Blieder sech wéinst Stress?
D'Effizienz vu Fraunhofer EZRT opteschen Planzerkennungssystemer gouf kloer um Testfeld vun der Somfirma Strube D& S GmbH bewisen. An dësem Fall gouf den zweete Prototyp vu BlueBob benotzt - e Feldroboter, deen onofhängeg bewegt an automatesch Onkraut an Zockerrübefelder läscht. Beweegt tëscht Reihen, registréiert Biller vun alle liewegen Planzen mat multispektralen Kameraen.
"Duerch Kënschtlech Intelligenz de Phänotyp vun all eenzelne Planz gëtt analyséiert a klasséiert entweder als Onkraut oder eng Rübenplanz“, erkläert de Christian Hügel, Chef vum Techneschen Zenter fir Somenfuerschung zu Strub.
Ee vun den Haaptberäicher vun der Aarbecht am neien Zenter zu Tréierdref ass d'Veraarbechtung vun den Donnéeën, déi beim Phänotyping kritt ginn. "Eist Haaptziel ass eis Technologie ze benotzen fir kleng a mëttelgrouss z'ënnerstëtzen Planzenziichter“, betount den Dr Gert.