Detektion von Blattlausbefall in Salatpflanzen

Möglichkeiten der Messung spektraler Reflektion

Abstract

Blattläuse sind häufig auftretende Schädlinge in Salatkulturen. Selbst ein geringer Befall wird von Konsumenten nicht toleriert und führt somit zu einen Ausschluss von der Vermarktung. Um Blattläuse im Produkt zu vermeiden, werden Salatfelder bei ersten Anzeichen von Befall mit Pflanzenschutzmitteln behandelt, um jegliche Ausbreitung von Blattläusen zu unterbinden. Der Befall mit Blattläusen ist innerhalb eines Feldes ist in einem frühen Befallsstadium jedoch oft sehr heterogen. Das heißt, dass nur ein kleiner Teil der mit Pflanzenschutzmitteln behandelten Pflanzen tatsächlich von Blattläusen befallen ist. Im Sinne der Präzisionslandwirtschaft könnte eine selektive Behandlung blattlausbefallener Pflanzen mit Pflanzenschutzmitteln den Pflanzenschutzmitteleinsatz reduzieren, ohne zu Ernteeinbußen zu führen. Jedoch gibt es bisher keine Detektionsmethode für blattlausbefallene Salatpflanzen. Für andere Nutzpflanzen wie Weizen, Soja und Hirse konnte bereits gezeigt werden, dass eine systemische Stressreaktion der Pflanzen auf Blattlausbefall durch Messung der spektralen Reflektion von Blättern und Pflanzen auf der Bestandsebene detektiert werden kann. Um zu untersuchen, wie sich Blattlausbefall auf die spektrale Reflektion von Salat auswirkt, haben wir  eine Reihe von Experimenten unter Feld-, Freiland-, Gewächshaus und Laborbedingungen durchgeführt, um Unterschiede in der spektralen Reflektion von Kontroll- und blattlausbefallenen Pflanzen zu identifizieren. Hierbei wurden sowohl Punktsensoren zur Erfassung der systemischen Stressreaktion von Einzelpflanzen sowie hyperspektrale Bildgebungsverfahren zur Identifikation lokalisierter Stressreaktionen eingesetzt. Leider ließen sich keine charakteristischen Veränderungen der spektralen Reflektion unter Blattlausbefall identifizieren, anhand derer Blattlausbefall detektierbar wäre. Die Detektion der anscheinend subtilen biotischen Stressreaktion von Salatpflanzen auf Blattlausbefall mittels Punktsensoren wird durch die Kopfbildung der Pflanzen sowie weitere unter Feldbedingungen auftretende Einflussfaktoren wie Pflanzenalter, Sorte und abiotische Bedingungen erschwert. Als Fazit bleibt daher zu sagen, dass die frühzeitige Detektion von Blattlausbefall in Salat, d.h. der Befall durch einzelne Blattläuse, nicht anhand von Messungen der spektralen Reflektion detektiert werden kann. Der Einsatz von Messungen der spektralen Reflektanz zur Detektion von biotischem Stress auf Blattlausbefall ist daher vielversprechender bei Pflanzen mit offenerer Morphologie sowie einer höheren Schadschwelle für Blattlausbefall.