Digital & nicht invasiv
Im Rahmen der Forschungs – und Innovationsinititative d4agrotech vom Land Niederösterreich und durch Unterstützung des Förderprogrammes „Ausbau von Forschungs- und Technologieinfrastruktur“ (IWB/EFRE) ist es gelungen eine digitale Schlüsseltechnologie im Bereich der Pflanzenzüchtung aufzubauen.
Phänotyp
Wie sich die Wachstumsbedingungen auf die Pflanzen auswirken, wird durch die Untersuchung und Beschreibung des Phänotyps der Pflanze erhoben. Der Phänotyp stellt das äußere Erscheinungsbild einer Pflanze dar, welches durch deren genetischen Veranlagung (Genotyp) und durch Wechselwirkungen mit äußeren Umweltfaktoren beeinflusst wird. Die neue Infrastruktur ermöglicht die Erfassung unterschiedlichster phänotypischer Parameter im Hochdurchsatzverfahren durch Verwendung nicht invasiver, bildgebender Methoden bei gleichzeitiger Simulation von unterschiedlichsten klimatischen Bedingungen.
Spezifikationen:
Jede der vier technisch identen, voneinander getrennten Wachstumskammern kann individuell an die jeweiligen Projektanforderungen angepasst werden. Die Spezifikationen der Kammern sind im Folgenden beschrieben:
Realisierbare Umgebungsbedingungen:
- Temperatur: -5°C bis 40°C
- Feuchte: 40 – 80% relative Luftfeuchte
- Licht: Flexibel anpassbares LED Lichtspektrum (bis zu 1.000 µmol m-2 s-1 PPFD)
- CO2: Umgebungskonzentration bis 1.500ppm
Kameramodule (top view)
- RGB - Modul: Multispektrale Bildgebung mit drei Farben (rot/grün/blau) im sichtbaren Bereich zur Erfassung morphologischer Parameter wie
- Blattflächenindex
- relativer Wachstumsraten
- Änderungen der Blattstellung
- Pflanzenfitness (Grün Index)
- FC/RGB - Modul: Kombination aus multispektraler Bildgebung im sichtbaren Bereich und im Bereich der Fluoreszenz zur Erfassung physiologischer Parameter wie
- Chlorophyll Fluoreszenz (dunkel – bzw. lichtadaptierte Pflanzen)
- Chlorophyll Fluoreszenz Kinetik
- Effizienz der Photosyntheseleistung bei unterschiedlichen Entwicklungsstadien
- 3D - Modul: Die Pflanzenmorphologie wird mittels Laserscanner abgetastet und 3D Bilder erstellt.
- VNIR - Modul: Hyperspektrale Bildgebung deckt den sichtbaren und nah-infraroten Wellenlängenbereich von 380nm bis 900nm ab. Die erfassten spektralen Reflexionsprofile werden zur Bestimmung der folgenden Parameter herangezogen:
- Identifizierung von gesunden bzw. erkrankten Pflanzenteilen
- Erfassung von biochemischen Komponenten
- Physiologische Veränderungen der Pflanze
Kapazitäten:
Jede Wachstumskammer bietet Platz für 20 Trays, je nach Topfgröße ergeben sich Kapazitäten von bis zu 400 Pflanzen pro Kammer.
