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Besonders problematisch für Landwirte ist es, wenn Unkraut eine Resistenz gegen die eingesetzten Herbizide aufweist. Um dies festzustellen, waren bislang aufwändige Labortests erforderlich.
Dr. agr. Markus Sökefeld vom Institut für Phytomedizin, Abteilung Herbologie, an der Universität Hohenheim und seine Kollegen haben nun einen Schnelltest entwickelt, mit dem sich bereits auf dem Feld feststellen lässt, ob eine Herbizid-Resistenz vorliegt. Für den in Süddeutschland verbreiteten Ackerfuchsschwanz klappt die Bestimmung schon – jetzt soll das Verfahren auf andere Unkräuter ausgeweitet werden.
Für das Verfahren nutzen die Forscher den natürlichen Prozess der Chlorophyll-Fluoreszenz. Sie gibt Auskunft darüber, ob eine Pflanze geschädigt (was nach dem Einsatz von Herbiziden ja erwünscht wird) oder gesund ist.
Zur Messung stellt der Landwirt eine kleine Abdeckung auf die Pflanze, die zu einer Abdunklung führt. Als Reaktion fährt die Pflanze ihr Photosynthese-System herunter. Wird nun eine Spezialkamera auf die Abdeckung aufgesetzt und eine Klappe geöffnet, misst die Kamera zunächst die sogenannte Grundfluoreszenz der Pflanze. Im Anschluss regt ein Lichtblitz das Photosynthese-System wieder an, und es erfolgt eine erneute Messung.
Farbveränderungen im Spezialfoto signalisieren Schädigungen oder Resistenzen
Auf der Aufnahme, die anschließend von einer Software analysiert wird, sind nun Farbveränderungen zu sehen. Sie signalisieren, ob die Pflanze geschädigt wurde oder nicht. Ist die Pflanze nach vorheriger Behandlung mit einem Herbizid geschädigt, zeigt dies, dass sie keine Resistenz ausgebildet hat. Die ausführliche wissenschaftliche Beschreibung finden Interessenten hier.
Um ein ganzes Feld analysieren zu können, werden dort 20 bis 30 Abdeckungen verteilt. Das mobile Messgerät mit Kamera wird dann von Abdeckung zu Abdeckung gebracht. Dank einer Batterie hält es 6 bis 8 Stunden am Tag durch. Ein im Messgerät integrierter GPS-Empfänger hilft zudem bei der Protokollierung, wann und wo die Messungen erfolgten.
Der wesentliche Vorteil des Verfahrens, so erklärt uns Dr. Sökefeld, besteht darin, dass das Ergebnisse unmittelbar nach der Messung feststeht und angezeigt werden kann. Die Software führt Protokoll über die Messungen. Über eine Eingabemaske kann der Anwender zudem erfassen, welches Herbizid in welcher Dosierung ausgebracht wurde.
Weiterentwicklung und Vermarktung laufen bereits an
Derzeit funktioniert das System für den in Süddeutschland verbreiteten Ackerfuchsschwanz. Im nächsten Schritt wollen Dr. Sökefeld und seine Kollegen das Verfahren nun für weitere Unkrautarten adaptieren beziehungsweise weiterentwickeln.
Das Institut für Phytomedizin der Universität Hohenheim hat bereits einen Industriepartner für die weitere Entwicklung und anschließende Vermarktung seines Systems gefunden. Derzeit liegt der Preis für das Mess-System allerdings noch bei rund 20.000 Euro, sodass wohl als Zielgruppe eher Berater, Labors und weitere Forschungseinrichtungen als individuelle Landwirte in Frage kommen.
Das folgende Video (Spielzeit ca. 3:30 Minuten) haben wir auf der Fachmesse Agritechnica aufgenommen. Es zeigt den Einsatz des Mess-Systems und die von Dr. Sökelfeld erklärten Hintergründe.