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Koordinierendes Institut

Präzisionsgartenbau

Charakterisierung von Ernteprodukten in situ (Foto: ATB)

Kontakt: Manuela ZudeWerner HerppichRobin Gebbers, Martin Geyer

Die Forschung im Bereich präziser Kulturführung im Gartenbau konzentriert sich auf die Bestimmung des Habitus (Kronenvolumen, Indizes zur Schätzung des Blattflächenindex und des Wasserzustandes), auf die zerstörungsfreie spektral-optische Analyse am Ernteprodukt und auf die Nutzung derartiger Systeme zur umfassenden nicht-invasiven Charakterisierung relevanter Pflanzeneigenschaften (Phenotyping). Die Messdaten werden verknüpft, um Ertrag und Fruchtqualität zu erhöhen und gleichzeitig den Aufwand an Ressourcen, insbesondere von Bewässerungswasser, zu verringern. Hierfür entwickeln wir bio-physikalische Methoden zur automatisierten Erfassung von Pflanzenparametern.

Aktuelle Forschungsfragen

  • Methodenentwicklung zur Charakterisierung von frischem Obst und Gemüse in situ 
  • Betrachtung der Prozesskette von der Produktion über die Lagerung bis zur Verpackung
  • Messung der phänotypischen Entwicklung von Obstbäumen, wobei Anwendungen in der sensorgestützten Blütenausdünnung und dem automatisierten Obstbaumschnitt bestehen
  • Bestimmung der Fruchtentwicklungsphasen und -qualität in situ, wodurch die Ernteterminbestimmung heimischer Kernobstarten mit physiologischen Daten unterstützt wird
  • Automatisierte Erkennung der Fruchtentwicklungsstadien bei Steinobstarten in situ (Anwendungen im Erntemanagement und der Bewässerungssteuerung)
  • Erarbeitung von Grundlagenwissen zur Physiologie gartenbaulicher Produkte (Adaptationen an Klimafaktoren in der Produktion, im Lager, Modellierung des für Frischhaltung und Verpackung relevanten Gasaustausches zwischen frischem Produkt und Atmosphäre)
  • Optimierung der nicht-invasiven Charakterisierung relevanter (physiologischer) Pflanzeneigenschaften mittels aktueller und innovativer spektral-optischer und fluoreszenzbasierter Messsysteme
  • Entwicklung agronomischer Modelle

Aktuelle Forschungsarbeiten

  • Charakterisierung der räumlich-zeitlich aufgelösten Verteilung von Pflanzen-, Boden- und mikroklimatischen Variablen. Erfasst werden hierbei physiologische Pflanzenparameter, phänotypische Pflanzenmerkmale, Bodendaten und Daten zur Atmosphäre (Lufttemperatur, Niederschlag, Strahlung, Gase). 
  • Optimierung der Prozessparameter unter Berücksichtigung der Pflanzendaten. Mit Hilfe von in-situ Sensoren werden physiologische Pflanzenzustände abgebildet. Unter besonderer Berücksichtigung der Fruchtentwicklung, qualitätsgebenden Eigenschaften und Ertrag soll die Einflussnahme von Umgebungsfaktoren auf Wasserbilanz und Pflanzenleistung in agronomischen Modellen abgebildet werden, um diese dem Anbauer gemeinsam mit der Industrie zur Verfügung zu stellen.
  • Gremienarbeit International Society for Horticultural Science (ISHS)
 

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