Entwicklung eines Labordemonstrators zur Ferndetektion von Mykosen im Weinbau durch laserinduzierte Fluoreszenz

Abstract

Pilzerkrankungen bedrohen den Jahresertrag von Weinernten des europäischen Weins Vitis vinifera in Quantität und Qualität stark. Deshalb erfordert der Weinbau im Vergleich zu anderen Kulturen intensive Fungizidanwendungen. Um den Fungizideinsatz zu verringern, werden im Weinbau verschiedene Techniken und kombinierte Strategien angewandt. Um Ertragsverluste erfolgreich zu reduzieren, sind Techniken zur nicht-invasiven Detektion, sowie zur Überwachung erforderlich. Das Ziel dieser Arbeit ist die Entwicklung eines Labordemonstrators zur Ferndetektion von Mykosen im Weinbau innerhalb des vinoLAS-Projektes. Es soll abgeschätzt werden, ob eine Detektion von falschem Mehltau durch den Erreger Plasmopara viticola durch LIF-Messungen (laserinduzierte Fluoreszenz) an Weinblättern mit dem Demonstrator möglich ist. Zur Fluoreszenzanregung sollen die Laserwellenlängen 236, 355, 473, 532 und 1064 nm zusammen mit einem Scanspiegel zur Abtastung von Rebzeilen genutzt und getestet werden. Zur Detektion von vegetativem Stress und Pilzerkrankungen kommen Fluoreszenzmethoden bereits länger zum Einsatz, bisher aber nur in Laboranwendungen oder an anderen Nutzpflanzen als dem Wein. Eine Auswertung findet häufig anhand von Fluoreszenzindizes statt.7 Die vorgestellte Methode ordnet sich mit dem Alleinstellungsmerkmal der Mehrwellenanregung durch ein Lasersystem in die nicht-invasive optische Diagnostik in der Landwirtschaft ein und verspricht bei gegebener Funktion ein Transferpotential zu anderen Nutzpflanzen. Durch den Einsatz von Lasern zur Fluoreszenzanregung können bestehende Methoden, wie z.B. die in der Landwirtschaft etablierte hyperspektrale Bildgebung ergänzt oder erweiter werden. Ein solches System kann als Modelltechnologie für den praktischen Einsatz in Weinbergen dienen und eine Möglichkeit für frühzeitige Maßnahmen gegen pathogene Erreger wie dem falschen Mehltau eröffnen. Die mit dem Einsatz von Fungiziden verbundenen ökologischen und ökonomischen Kosten könnten so erheblich reduziert werden.