Ein Ziel der Arbeiten des Instituts für Pflanzenschutz in Ackerbau und Grünland des Julius Kühn-Instituts (JKI) ist die Entwicklung von zielgerichteten und nachhaltigen Ansätzen für das Unkrautmanagement in der Landwirtschaft. Um die Kontrolle von Unkräutern möglichst effizient an die jeweils vorkommenden Unkrautarten und die entsprechenden Kulturaten anzupassen, ist ein umfangreiches Wissen über die morphologischen und funktionalen Merkmale („Traits“) der Unkräuter und ihrer Interaktionen mit den Kulturpflanzen erforderlich. Traits wie Pflanzenhöhe, Samenproduktion oder produzierte Biomasse variieren stark zwischen den verschiedenen Unkrautarten, können aber auch innerhalb einer Art unterschiedlich stark ausgeprägt sein. Daher ist eine Messung der relevanten Traits an einer Vielzahl von Unkrautarten und Individuen einer Unkrautart erforderlich, was bei einer wiederholten manuellen Messung mit einem hohen Zeitaufwand verbunden ist.
Um die Erhebung von Traits für verschiedene Unkrautarten zu automatisieren wird am Instituts für Pflanzenschutz in Ackerbau und Grünland des JKIs der „Trait finder“ der Firma Phenospex eingesetzt. Dieser 3D-Scanner ermöglicht es, eine Vielzahl von Traits für eine hohe Anzahl an individuellen Pflanzen mit einem geringen Zeitaufwand zu erheben. Ein weiterer Vorteil ist, dass man diese Erhebung über die Wachstumsperiode wiederholen kann und so den Entwicklungsverlauf der Traits über die Zeit nachvollziehen kann.
Anwendungsbeispiel Beschattung
Pflanzen konkurrieren miteinander um Ressourcen. Ein wesentlicher und knappe Ressource ist Licht. Ein Ansatz zum Management von Unkräutern ist es, der Kultur einen Wachstumsvorsprung zu verschaffen, so dass sie dann Unkräuter beschatten und so unterdrücken kann. In einem Versuch zum Einfluss der Stärke von Beschattung auf die Unkrautentwicklung wurde der TraitFinder zur Messung von morphologischen Parametern der drei Unkrautarten Viola arvensis, Stellaria media und Alopecurus myosuroides eingesetzt. Untersucht wurde, wie sich die Arten unter verschiedenen Beschattungsstufen entwickeln. Dazu wurden mit Hilfe des TraitFinders die Blattfläche und die Pflanzenhöhe in regelmäßigen Abständen automatisch an einzelnen Unkrautpflanzen in Töpfen gemessen. Zudem wurde die Entwicklung der Biomasse der Einzelpflanzen geschätzt. So konnte der Entwicklungsnachteil durch starke Beschattung für diese Arten beschrieben werden.
