Laser-induzierte Fluoreszenz zur Stresserfassung und –differenzierung
laser-induced fluorescence (LIF), fluorescence imaging, plant physiology, stress detection, pathogen infection, precision farming, wheat
Eine der wesentlichsten Aufgaben des 'Precision Farming' ist die Reduzierung des Pflanzenschutzmitteleinsatzes in landwirtschaftlichen Kulturen. Die Verringerung von Umweltbelastungen sowie eine Senkung der Produktionskosten sind dabei die wichtigsten Motivationspunkte. Mit Hilfe einer frühzeitigen Erkennung und Differenzierung von Krankheiten und Mangelsituationen lassen sich Pflanzenschutzmaßnahmen schnell und gezielt durchführen. Heterogenitäten im Pflanzenbestand müssen dabei erfasst und in einer teilschlagspezifischen Behandlung umgesetzt werden. Dabei ist es wichtig, dass Störungen bereits vor dem Auftreten visueller Symptome diagnostiziert werden. Mittels verschiedener optischer und berührungsloser Verfahren konnten in den letzten Jahren auf dem Gebiet der Stressfrüherkennung große Fortschritte erzielt werden. Ein großes Potential zeigen vor allem fluoreszenz-basierende Verfahren. Die Chlorophyllfluoreszenz ist ein Methode, mit der man schnell und nicht-invasiv Informationen über die Veränderungen der Photosyntheseaktivität und des Chlorophyllgehaltes der Pflanzen gewinnen kann, die unter Stresseinfluss induziert werden. Ziel des Forschungsvorhabens ist es, die Eignung der verschiedenen Chlorophyllfluoreszenzverfahren für die Früherkennung und Differenzierung von Stickstoffmangel, Trockenstress und Pathogenbefall an Weizen und Apfelsämlingen zu überprüfen und weiter zu entwickeln. Die frühzeitige Erkennung der Stressfaktoren soll durch eine bildanalytische Auswertung der räumlichen Variabilität der unterschiedlichen Fluoreszenz-Parameter an der Blattoberfläche ergänzt werden.
Kuckenberg, J., Tartachnyk, I., Noga, G.J., 2008. Evaluation of fluorescence and remission techniques for monitoring changes in peel chlorophyll and internal fruit characteristics in sunlit and shaded sides of apple fruit in shelf life. Postharvest Biology and Technology 48 (2), 231-241.
Kuckenberg, J., Tartachnyk, I., Schmitz-Eiberger, M., Noga, G.J., 2007. UV-B induced damage and recovery processes in apple leaves as assessed by LIF and PAM fluorescence techniques. Journal of Applied Botany and Food Quality 81, 77-85.
Kuckenberg, J., Noga, G.J., 2007. Laser-induced fluorescence measurements (LIF) for evaluating N deficiency and pathogen infections in wheat. 2nd Conference on Precision Crop Protection in Bonn, Deutschland vom 10-12 Oktober 2007. Book of Abstracts.
Kuckenberg, J., Tartachnyk, I., Noga, G.J., 2007. Early detection of leaf rust and powdery mildew infections on wheat leaves by PAM fluorescence imaging. 6th European Conference on Precision Agriculture in Skiathos, Griechenland vom 3-6 Juni 2007. In: Stafford, J.V. (Ed.), Precision Agriculture ´07, Seiten 515-521.
Kuckenberg, J., Tartachnyk, I., Schmitz-Eiberger, M., Noga, G.J., 2007. Einsatz von LIF und PAM Fluoreszenztechniken zur frühzeitigen Detektion von UV-B induzierten Schäden und nachfolgender Erholungsprozesse an Apfelblättern. 44. Gartenbau-wissenschaftliche Tagung in Erfurt, Deutschland vom 21-24 Februar 2007. BHGL Schriftenreihe Band 25, Seite 83.
Kuckenberg, J., Tartachnyk, I., Schmitz-Eiberger, M., Noga, G.J., 2006. Early detection of UV-B induced damages on apple seedlings by fluorescence and reflection techniques. 27th International Horticultural Congress and Exhibition (IHC) in Seoul, Korea vom 13-19 August 2006. Book of Abstracts, Seite118.
Kuckenberg, J., Tartachnyk, I., Schmitz-Eiberger, M., Noga, G.J., 2006. Erkennung und Differenzierung von Stressfaktoren mittels abbildender PAM Fluoreszenz. 43. Gartenbauwissenschaftliche Tagung in Potsdam, Deutschland vom 22-25 Februar 2006. BHGL Schriftenreihe Band 24, Seite 124.
Kuckenberg, J., Tartachnyk, I., Schmitz-Eiberger, M., Noga, G.J., 2005. Detection and discrimination of biotical and abiotical stresses in winter wheat using PAM fluorescence imaging. 5th European Conference on Precision Agriculture (ECPA) in Uppsala, Schweden vom 9-12 June 2005. Book of Abstracts 5 ECPA – 2ECPLF, Seite 166.
Oral presentation:
44. Gartenbauwissenschaftliche Tagung in Erfurt vom 21-24 Februar 2007. Einsatz von LIF und PAM Fluoreszenztechniken zur frühzeitigen Detektion von UV-B induzierten Schäden und nachfolgender Erholungsprozesse an Apfelblättern.
Poster presentation:
5th European Conference on Precision Agriculture (ECPA) in Uppsala (Schweden) vom 9-12 Juni 2005. Detection and discrimination of different stress factors in winter wheat using PAM fluorescence imaging.
43. Gartenbauwissenschaftliche Tagung in Potsdam vom 22-25 Februar 2006. Erkennung und Differenzierung von Stressfaktoren mittels abbildender PAM Fluoreszenz.
27th International Horticultural Congress and Exhibition (IHC) in Seoul (Korea) vom 13-19 August 2006. Early detection of UV-B induced damages on apple seedlings by fluorescence and reflection techniques.
