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pte20200716002 Technologie/Digitalisierung, Umwelt/Energie

Hightech-Sensor warnt vor Weizenschädling

Sporen von Pilzen lassen sich per Bilderkennung identifizieren


Weizenfeld: Volle Pracht kurz vor der Ernte (Foto: Ivonne Voigt, pixelio.de)
Weizenfeld: Volle Pracht kurz vor der Ernte (Foto: Ivonne Voigt, pixelio.de)

Manchester (pte002/16.07.2020/06:05) - Forscher der University of Manchester https://www.manchester.ac.uk haben ein biologisches Material entwickelt und in Kombination mit Hightech-Sensoren und einem Funksystem erfolgreich eingesetzt, um Pilzsporen, die die gefürchtete Pflanzenkrankheit Weizensteinbrand auslösen, zu verwirren und so unschädlich zu machen. Das macht es den Farmern künftig möglich, den Ertrag ihrer Felder zu steigern, ohne zusätzliche Pestizide einsetzen zu müssen.

Elektronik wie im Internet der Dinge

"Dieser Schädling ist eine existenzielle Bedrohung für den Weizenanbau in der ganzen Welt", sagt Professor Bruce Grieve, Ingenieur und Agrarwissenschaftler. Er arbeitete daher mit der Elektronik- und der Keramikindustrie zusammen, um das Frühwarnsystem zu entwickeln. Es reagiert ausschließlich auf Sporen, die den Weizen schädigen, allerdings nicht auf andere, harmlose, sodass Fehlalarme ausgeschlossen sind. Sobald das System fündig geworden ist, erscheint eine Warnmeldung auf dem Smartphone des Farmers, damit er im Frühstadium Gegenmaßnahmen ergreifen kann.

Das Team setzte neueste Elektronik ein, wie sie für das Internet der Dinge entwickelt worden ist. Schadsporen, die in den Biosensor geweht werden, beginnen zu wachsen, da er ihnen vorgaukelt, Weizen zu sein. In einem bestimmten Stadium der Entwicklung werden die Sporen dann von einer Bilderkennungssoftware identifiziert, die eigens zu diesem Zweck mit Maschinenlerntechniken trainiert worden ist. Daraufhin schlägt der Sensor Alarm, sodass eine Weiterverbreitung der Sporen verhindert werden kann.

Früher Wind-Fang

Normalerweise lässt sich Weizensteinbrand erst feststellen, wenn Schäden zu sehen sind. Dann ist es meist zu spät, die Ernte zu retten, weil sich die Sporen explosionsartig verbreiten. Um eine frühzeitige Erkennung sicherzustellen, werden die neuen Sensoren auf den Feldern so aufgestellt, dass die vorherrschenden Winde auf deren Öffnung gerichtet sind. So ist die Wahrscheinlichkeit groß, dass Sporen hineingeweht werden, bevor sich der Schädling weit ausgebreitet hat. Das System ist erfolgreich in Äthiopien getestet worden. Wie genau das Biomaterial, auf dem schädliche Sporen wie auf Weizen wachsen, zusammengesetzt ist, verraten die Forscher nicht.

(Ende)
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