WIR! - LIL - AgriNose - Elektronische Nasen für das Monitoring landwirtschaftlicher Flächen basierend auf miniaturisierten Arrays von Affinitätssensoren

Abstract

Im Teilprojekt C Projektes AgriNose wurde untersucht, inwieweit die Kombination von UAV-gestützter Fernerkundung und VOC-Sensorik („elektronische Nase“, eNose) das Monitoring von Pflanzenkrankheiten im Winterroggen verbessern kann. Angesichts zunehmender Anforderungen der EU, z. B. Biodiversitätsstrategie 2030, an eine nachhaltige Landwirtschaft, insbesondere durch Reduzierung chemischer Pflanzenschutzmittel, besteht Bedarf an verbesserten Monitoringsystemen für den Pflanzenschutz. Die Feldversuche in den Jahren 2022 und 2023 zeigten, dass optische UAV-Verfahren Pilzkrankheiten zwar detektieren können, jedoch bei konkurrierenden Stressfaktoren (z. B. Trockenstress) an ihre Grenzen stoßen. Parallel dazu wurden im Labor und Freiland mittels GCMS und einer optimierten Probenahmetechnik (SBSE) spezifische flüchtige organische Verbindungen (VOCs) identifiziert, die auf Braunrostbefall hindeuten, darunter 1,5-Hexandiol und 6,10,14-trimethyl-2-Pentadecanon. Die praktische Erprobung einer eNose mit integriertem Luftansaugsystem bestätigte grundsätzlich die Machbarkeit einer VOC-basierten Krankheitsdetektion im Feld, zeigte jedoch auch, dass zur eindeutigen Erkennung spezifischere und sensitivere Sensoren erforderlich sind.