Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Intelligente Pflanzenschutzspritze identifiziert Unkräuter und bekämpft mit passenden Herbiziden

05.05.2003


Agrarwissenschaftler der Universität Bonn haben eine Pflanzenschutzspritze entwickelt, die Unkräuter bei der Fahrt über das Feld identifiziert und ganz gezielt durch die Wahl des passenden Herbizids bekämpft.



Mehr als die Hälfte der üblichen Menge an Pflanzenschutzmittel lässt sich so einsparen. Mit der Firma Kverneland haben die Forscher nun einen Projektpartner gefunden, der ihre Erfindung in Serie produzieren möchte. Die deutsche Bundesstiftung Umwelt sowie die Deutsche Forschungsgemeinschaft DFG haben das Projekt finanziell gefördert.



Sie heißen Ackerfuchsschwanz, Taubnessel oder Klettenlabkraut, und unter Landwirten sind sie ziemlich unbeliebt. Der Kampf gegen die hartnäckigen Unkräuter kostet nämlich eine Stange Geld: Bis zu 200 Euro pro Hektar verschlingt der Einsatz von Pflanzenschutzmitteln im Ackerbau Jahr für Jahr. Bei einem Großbetrieb von einigen tausend Hektar summiert sich das zu einem erklecklichen Betrag, ganz zu schweigen von der Umweltbelastung, die selbst moderne Herbizide mit sich bringen.

Dabei ließe sich durch zielgenaues Spritzen jede Menge Chemie einsparen, erkannte Dr. Roland Gerhards vom Bonner Institut für Pflanzenbau schon vor fast einem Jahrzehnt. Mit den Ackerunkräutern ist es nämlich wie mit Fußpilz: Nur sehr selten ist die gesamte Fläche betroffen, stattdessen sprießen die unerwünschten Untermieter gehäuft an bestimmten Stellen, von denen sie sich selbst mit chemischer Hilfe dauerhaft kaum vertreiben lassen. Der Agrarwissenschaftler hat daher mit Informatikern und Experten aus der Industrie eine Spritzmaschine entwickelt, die derartige Unkrautnester bei der Fahrt über den Acker erkennt und gezielt bekämpft.

Kernstück der High-Tech-Spritze sind drei Digitalkameras, die bei der Fahrt den Ackerboden fotografieren und die Bilder an einen Computer schicken. Der Rechner extrahiert die Konturen der aufgenommenen Bodenpflanzen und entfernt Störungen; ein zweiter Computer vergleicht die so bearbeiteten Bilder mit Musterpflanzen in einer Datenbank. Er erkennt so nicht nur, ob es um ein Unkraut handelt, sondern gegebenenfalls auch, um welche Sorte. "Es gibt Herbizide, die nur gegen Gräser helfen, andere wirken nur gegen zweikeimblättrige Pflanzen wie das Ackerstiefmütterchen oder gegen spezielle Problemunkräuter", erklärt Dr. Gerhards. Bislang sprühen Landwirte daher einen Mix verschiedener Pflanzenschutzmittel auf ihre Felder. "Unsere Maschine wählt unter drei Herbiziden das gerade passende aus", so der Forscher. Und das auch noch in der richtigen Menge: Wo nichts Falsches wächst, wird auch nicht gespritzt; wo wenig wächst, nur wenig.

Der Ingenieur Dr. Rolf-Dieter Therburg hat die Kameratechnik entwickelt. Auf das Ergebnis ist er zu Recht stolz: Die automatische Bilderkennung - schon unter Laborbedingungen bei optimalem Licht eine schwierige Aufgabe - funktioniert auf dem Feld bei allen Wetterbedingungen. Und das auch noch ziemlich schnell: Mit bis zu zehn Stundenkilometern holpert die Spritzmaschine über den Acker; jede der drei Kameras macht dabei zweimal pro Sekunde ein Foto.

Bei den Probeeinsätzen auf dem Uni-Versuchsgut Dikopshof bei Wesseling identifiziert das Programm momentan noch in einem ersten Schritt die Unkräuter und erstellt daraus GPS-gestützt eine "Spritzkarte", auf der es die nötigen Herbizidmengen einträgt. Erst in einem zweiten Schritt versprüht dann die 21 Meter breite Spritze nach dieser Anweisung die Pflanzenschutzmittel - prinzipiell würde das aber auch in einem einzigen Durchgang klappen. "Feldversuche haben bereits gezeigt, dass sich mit unserer Methode mehr als 50% Herbizide sparen lassen", so der Dr. Gerhards. "Und das bei vergleichbarem Spritzerfolg: Selbst nach mehreren Jahren nimmt die Unkrautbelastung in der Regel nicht zu."

Im Augenblick existiert von der Spritze lediglich ein Prototyp, der von Gerd Beckers, Technischer Angestellter am Versuchsgut Dikopshof, und dem Agrarwissenschaftler Reiner Lock konstruiert und bereits im Feldeinsatz getestet wurde. Der norwegische Kverneland-Konzern - einer der weltweit führenden Anbieter für Pflanzenschutzspritzen - hat jedoch das Potenzial der neuen Technik bereits vor Jahren erkannt und sich an dem Projekt beteiligt. Die Norweger planen nun, die Bonner Spritzmaschine in Serie zu produzieren. Die Marktchancen stehen angesichts immer schärferer Richtlinien für den Einsatz von Pflanzenschutzmitteln nicht schlecht, zumal bei den Herbiziden in puncto Umweltverträglichkeit und Wirksamkeit keine Quantensprünge mehr zu erwarten seien. Dr. Gerhards: "Die nächste Revolution wird keine chemische sein, sondern eine technische."

Ansprechpartner:

Dr. Roland Gerhards
Institut für Pflanzenbau der Universität Bonn
Telefon: 0228 - 73-2050
E-Mail: r.gerhards@uni-bonn.de

Frank Luerweg | idw
Weitere Informationen:
http://www.uni-bonn.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Agrar- Forstwissenschaften:

nachricht Klimawandel – die Tanne sticht Fichte und Buche aus
10.08.2017 | Eidgenössische Forschungsanstalt für Wald, Schnee und Landschaft WSL

nachricht Feuerbrand bekämpfen und Salmonellen nachweisen
14.06.2017 | Eidgenössische Technische Hochschule Zürich (ETH Zürich)

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Agrar- Forstwissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Mit Barcodes der Zellentwicklung auf der Spur

Darüber, wie sich Blutzellen entwickeln, existieren verschiedene Auffassungen – sie basieren jedoch fast ausschließlich auf Experimenten, die lediglich Momentaufnahmen widerspiegeln. Wissenschaftler des Deutschen Krebsforschungszentrums stellen nun im Fachjournal Nature eine neue Technik vor, mit der sich das Geschehen dynamisch erfassen lässt: Mithilfe eines „Zufallsgenerators“ versehen sie Blutstammzellen mit genetischen Barcodes und können so verfolgen, welche Zelltypen aus der Stammzelle hervorgehen. Diese Technik erlaubt künftig völlig neue Einblicke in die Entwicklung unterschiedlicher Gewebe sowie in die Krebsentstehung.

Wie entsteht die Vielzahl verschiedener Zelltypen im Blut? Diese Frage beschäftigt Wissenschaftler schon lange. Nach der klassischen Vorstellung fächern sich...

Im Focus: Fizzy soda water could be key to clean manufacture of flat wonder material: Graphene

Whether you call it effervescent, fizzy, or sparkling, carbonated water is making a comeback as a beverage. Aside from quenching thirst, researchers at the University of Illinois at Urbana-Champaign have discovered a new use for these "bubbly" concoctions that will have major impact on the manufacturer of the world's thinnest, flattest, and one most useful materials -- graphene.

As graphene's popularity grows as an advanced "wonder" material, the speed and quality at which it can be manufactured will be paramount. With that in mind,...

Im Focus: Forscher entwickeln maisförmigen Arzneimittel-Transporter zum Inhalieren

Er sieht aus wie ein Maiskolben, ist winzig wie ein Bakterium und kann einen Wirkstoff direkt in die Lungenzellen liefern: Das zylinderförmige Vehikel für Arzneistoffe, das Pharmazeuten der Universität des Saarlandes entwickelt haben, kann inhaliert werden. Professor Marc Schneider und sein Team machen sich dabei die körpereigene Abwehr zunutze: Makrophagen, die Fresszellen des Immunsystems, fressen den gesundheitlich unbedenklichen „Nano-Mais“ und setzen dabei den in ihm enthaltenen Wirkstoff frei. Bei ihrer Forschung arbeiteten die Pharmazeuten mit Forschern der Medizinischen Fakultät der Saar-Uni, des Leibniz-Instituts für Neue Materialien und der Universität Marburg zusammen Ihre Forschungsergebnisse veröffentlichten die Wissenschaftler in der Fachzeitschrift Advanced Healthcare Materials. DOI: 10.1002/adhm.201700478

Ein Medikament wirkt nur, wenn es dort ankommt, wo es wirken soll. Wird ein Mittel inhaliert, muss der Wirkstoff in der Lunge zuerst die Hindernisse...

Im Focus: Exotische Quantenzustände: Physiker erzeugen erstmals optische „Töpfe" für ein Super-Photon

Physikern der Universität Bonn ist es gelungen, optische Mulden und komplexere Muster zu erzeugen, in die das Licht eines Bose-Einstein-Kondensates fließt. Die Herstellung solch sehr verlustarmer Strukturen für Licht ist eine Voraussetzung für komplexe Schaltkreise für Licht, beispielsweise für die Quanteninformationsverarbeitung einer neuen Computergeneration. Die Wissenschaftler stellen nun ihre Ergebnisse im Fachjournal „Nature Photonics“ vor.

Lichtteilchen (Photonen) kommen als winzige, unteilbare Portionen vor. Viele Tausend dieser Licht-Portionen lassen sich zu einem einzigen Super-Photon...

Im Focus: Exotic quantum states made from light: Physicists create optical “wells” for a super-photon

Physicists at the University of Bonn have managed to create optical hollows and more complex patterns into which the light of a Bose-Einstein condensate flows. The creation of such highly low-loss structures for light is a prerequisite for complex light circuits, such as for quantum information processing for a new generation of computers. The researchers are now presenting their results in the journal Nature Photonics.

Light particles (photons) occur as tiny, indivisible portions. Many thousands of these light portions can be merged to form a single super-photon if they are...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

European Conference on Eye Movements: Internationale Tagung an der Bergischen Universität Wuppertal

18.08.2017 | Veranstaltungen

Einblicke ins menschliche Denken

17.08.2017 | Veranstaltungen

Eröffnung der INC.worX-Erlebniswelt während der Technologie- und Innovationsmanagement-Tagung 2017

16.08.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Neues Verfahren zur Inprozesskontrolle in der Warmumformung

18.08.2017 | Verfahrenstechnologie

Auf dem Weg zu künstlichem Gewebe- und Organersatz aus dem 3D-Drucker

18.08.2017 | Biowissenschaften Chemie

European Conference on Eye Movements: Internationale Tagung an der Bergischen Universität Wuppertal

18.08.2017 | Veranstaltungsnachrichten