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Blattläuse sind häufig auftretende Schädlinge in Salatkulturen. Selbst ein geringer Befall wird von Konsumenten nicht toleriert und führt somit zu einen Ausschluss von der Vermarktung. Um Blattläuse im Produkt zu vermeiden, werden Salatfelder bei ersten Anzeichen von Befall mit Pflanzenschutzmitteln behandelt, um jegliche Ausbreitung von Blattläusen zu unterbinden. Der Befall mit Blattläusen ist innerhalb eines Feldes ist in einem frühen Befallsstadium jedoch oft sehr heterogen. Das heißt, dass nur ein kleiner Teil der mit Pflanzenschutzmitteln behandelten Pflanzen tatsächlich von Blattläusen befallen ist. Im Sinne der Präzisionslandwirtschaft könnte eine selektive Behandlung blattlausbefallener Pflanzen mit Pflanzenschutzmitteln den Pflanzenschutzmitteleinsatz reduzieren, ohne zu Ernteeinbußen zu führen. Jedoch gibt es bisher keine Detektionsmethode für blattlausbefallene Salatpflanzen. Für andere Nutzpflanzen wie Weizen, Soja und Hirse konnte bereits gezeigt werden, dass eine systemische Stressreaktion der Pflanzen auf Blattlausbefall durch Messung der spektralen Reflektion von Blättern und Pflanzen auf der Bestandsebene detektiert werden kann. Um zu untersuchen, wie sich Blattlausbefall auf die spektrale Reflektion von Salat auswirkt, haben wir eine Reihe von Experimenten unter Feld-, Freiland-, Gewächshaus und Laborbedingungen durchgeführt, um Unterschiede in der spektralen Reflektion von Kontroll- und blattlausbefallenen Pflanzen zu identifizieren. Hierbei wurden sowohl Punktsensoren zur Erfassung der systemischen Stressreaktion von Einzelpflanzen sowie hyperspektrale Bildgebungsverfahren zur Identifikation lokalisierter Stressreaktionen eingesetzt. Leider ließen sich keine charakteristischen Veränderungen der spektralen Reflektion unter Blattlausbefall identifizieren, anhand derer Blattlausbefall detektierbar wäre. Die Detektion der anscheinend subtilen biotischen Stressreaktion von Salatpflanzen auf Blattlausbefall mittels Punktsensoren wird durch die Kopfbildung der Pflanzen sowie weitere unter Feldbedingungen auftretende Einflussfaktoren wie Pflanzenalter, Sorte und abiotische Bedingungen erschwert. Als Fazit bleibt daher zu sagen, dass die frühzeitige Detektion von Blattlausbefall in Salat, d.h. der Befall durch einzelne Blattläuse, nicht anhand von Messungen der spektralen Reflektion detektiert werden kann. Der Einsatz von Messungen der spektralen Reflektanz zur Detektion von biotischem Stress auf Blattlausbefall ist daher vielversprechender bei Pflanzen mit offenerer Morphologie sowie einer höheren Schadschwelle für Blattlausbefall., Berichte über Landwirtschaft - Zeitschrift für Agrarpolitik und Landwirtschaft, Aktuelle Beiträge

Blattläuse sind die Hauptschädlinge in Salatkulturen, da selbst ein geringer Befall von Konsumenten nicht toleriert und somit einen Ausschluss von der Vermarktung bedeutet. Aus diesem Grund werden Salatfelder bei hohem Befallsdruck regelmäßig mit Pestiziden behandelt, um jegliche Ausbreitung von Blattläusen zu unterbinden. In einem frühen Befallsstadium ist der Blattlausbefall innerhalb eines Feldes jedoch oft sehr heterogen, und nur ein kleiner Teil der mit Pestiziden behandelten Pflanzen ist tatsächlich von Blattläusen befallen. Ein selektiver Pestizideinsatz von befallenen Pflanzen im Sinne der Präzisionslandwirtschaft würde den Pestizideinsatz reduzieren, ohne dass es zu Ernteeinbußen kommt. Jedoch gibt es bisher keine Detektionsmethode für blattlausbefallene Salatpflanzen. Für andere Nutzpflanzen wie Weizen und Soja konnte bereits gezeigt werden, dass Blattlausbefall systemische Stressreaktionen in Pflanzen hervorrufen kann, die zu Veränderungen der optischen Eigenschaften von Blättern, Pflanzen und auf der Bestandseben führen. Messungen der spektralen Reflektion von Weizen haben gezeigt, dass Blattlausbefall zu einer erhöhten Reflektion im sichtbaren Wellenlängenbereich und einer erniedrigten Reflektion im nahinfraroten Wellenlängenbereich führt, die sich auf einen erniedrigten Chlorophyllgehalt und strukturelle Veränderungen der Blätter zurückführen lassen. Um die Auswirkungen von Blattlausbefall auf die spektrale Reflektion von Salat zu untersuchen, haben wir im Freilandversuch gezielt Salatpflanzen dem Blattlausbefall ausgesetzt. Hierzu wurden in drei von sechs blattlaussicheren Käfigen mit je fünf Salatpflanzen (Mini-Romana, Lactuca sativa ‚Thimble‘) grünstreifige Kartoffelläuse (Macrosiphum euphorbiae) ausgesetzt. Über einen Zeitraum von drei Wochen wurde der Blattlausbefall regelmäßig überprüft, und zweimal pro Woche die spektrale Reflektion von Blättern und Einzelpflanzen gemessen. Zusätzlich planen wir Experimente unter Laborbedingungen, in denen Blätter blattlausbefallener Salatpflanzen mittels hochauflösender hyperspektraler Bildgebungsverfahren untersucht werden. So wollen wir spektrale Charakteristika identifizieren, die Blattlausbefall anzeigen. Unsere Ergebnisse werden anschließend in die Entwicklung eines Prototyps zum selektiven Pestizideinsatz in Salatkulturen eingehen. Wir möchten damit dazu zu einer Etablierung der Präzisionslandwirtschaft im Pestizideinsatz beitragen, um die damit verbundenen Kosten und Umweltbelastungen zu minimieren.

Die große Salatblattlaus, Nasonovia ribisnigri, ist einer der Hauptschädlinge in Salatkulturen. Da das Vorkommen von Insekten in frischem Salat von Konsumenten nicht toleriert wird, bedeutet auch ein geringer Befall einen Ausschuss von der Vermarktung. Daher werden Salatfelder bei hohem Befallsdruck regelmäßig mit Pflanzenschutzmitteln behandelt. Da der Befall mit N. ribisnigri innerhalb eines Feldes in einem frühen Befallsstadium oft sehr heterogen ist, werden so auch unbefallene Pflanzen behandelt. Im Rahmen der sich entwickelnden Präzisionslandwirtschaft könnte der Einsatz von Sensoren zur Detektion von befallen Pflanzen eine selektive Behandlung befallener Pflanzen erlauben. Dadurch würde der Einsatz von Pflanzenschutzmitteln reduziert, ohne dass es zu Ernteeinbußen kommt. Studien mit Weizen, Hirse und Soja haben gezeigt, dass die systemische Stressreaktion der Pflanzen auf Blattlausbefall anhand spektraler Reflektanzmessungen detektiert werden kann (Alves et al., 2015, Elliott et al., 2015, Mirik et al., 2012). Bei diesen Messungen können Veränderungen der optischen Eigenschaften von Pflanzen mit relativ kostengünstigen Sensoren auf Ebene von Blättern, Einzelpflanzen und Beständen gemessen werden. In einer Reihe von Gewächshaus- und Freilandexperimenten haben wir Veränderungen der spektralen Reflektanz von Salatpflanzen, die mit Nasonovia ribisnigri befallen sind, untersucht. Hierbei lag der Fokus auf der Identifizierung charakteristischer Veränderungen der spektralen Reflektanz, die als Indikator für Blattlausbefall genutzt werden können. Zudem untersuchen wir, ab welcher Befallsdauer und –intensität eine zuverlässige Detektion möglich ist, da nur eine frühe Detektion von Blattlausbefall einen gezielten Einsatz von Pflanzenschutzmitteln ermöglicht. In Zusammenarbeit mit einem Salatproduzenten konnten wir unter Produktionsbedingungen im Feld messen. Zudem haben wir im Freilandversuch gezielt Salatpflanzen dem Blattlausbefall ausgesetzt, um temporale Veränderungen messen zu können. Zusätzlich wurden Einzelpflanzen unter Laborbedingungen mittels hochauflösender hyperspektraler Bildgebungsverfahren untersucht, um lokale und systemische Reaktionen der Pflanzen zu untersuchen. Durch die Etablierung eines sensorgestützten Pflanzenschutzmitteleinsatzes können langfristig die mit dem Pestizideinsatz verbundenen Kosten und Umweltbelastungen minimiert werden.