Forschungs- und Innovationsprojekt
Trockenstressbestimmung mittels Drohneneinsatz

Wasser stellt zunehmend einen wichtigen und kostbaren Produktionsfaktor im Weinbau dar. Über 70 Prozent des von der Erdbevölkerung genutzten Wassers werden in der Landwirtschaft verwendet. Künstlich bewässerte Flächen können eine höhere Produktivität erzielen, verglichen mit landwirtschaftlichen Flächen, die ihr Wasser ausschließlich und zufällig aus Niederschlägen erhalten. In der modernen Landwirtschaft spielt ein effizienter Wassereinsatz bei der Produktion qualitativ hochwertiger Erzeugnisse eine Schüsselrolle.

Unter wechselnden klimatischen Bedingungen hat sich zur Bestimmung des Wasserstatus und hieraus folgend der exakten Bewässerungssteuerung von Weinreben die Bestimmung des frühmorgendlichen Wasserpotenzials (Ψpd) bewährt. Der größte Nachteil für die Bestimmung des Ψpd, das traditionell mittels einer Scholander-Kammer bestimmt wird, liegt in dem kurzen Zeitfenster ihrer Durchführung kurz vor Sonnenaufgang, der Destruktivität (Blattentnahme) und dem Umstand, dass die Messung nicht automatisiert werden kann. Inwieweit die drohnenbasierte Thermometrie-Messung als Trockenstressindikator bei Reben geeignet ist, wird innerhalb eines dreijährigen Forschungsprojektes an der LWG getestet. Denn gerade die großflächige Einschätzung des Wasserstatus einer gesamten Fläche bzw. Gemarkung stellt bis jetzt noch größere Probleme dar.

Der Kooperationspartner Lilienthal Digitaler-Weinbau GmbH nutzt moderne Drohnentechnologie (UAVs) als Sensorplattform. Dabei werden hochauflösende RGB-Kameras für den sichtbaren Bereich, Multispektralkameras für den nahinfraroten Wellenlängenbereich (NIR) und Thermalkameras für mittleres Nahinfrarot eingesetzt. Ziel ist es, Aussagen über den Zustand der Weinrebe zu gewinnen, die dem menschlichen Auge verborgen bleiben. Insbesondere im NIR können sehr viele Informationen über die Nährstoffversorgung oder den Gesundheitszustand der Rebe erfasst werden.

Innerhalb des Forschungsprojektes wird der Wasserstatus der gesamten Vegetationsperiode in kurzen Zeitintervallen bestimmt. Dabei werden gleichzeitig vergleichende Messungen von bereits etablierten direkten (Wasserpotenzial-, Photosynthesemessung) und indirekten Trockenstress-Messungen (Bodenfeuchtigkeit, Bodensaugspannung) mit der Infrarot-Thermometrie korreliert. Durch möglichst viele unterschiedliche Messsituationen (aktuelle Trockenstresssituation, klimatische Bedingungen im Versuchsfeld, Vegetationsstand der Reben) sollen die Möglichkeiten und Grenzen der neuen und automatisierten Trockenstressmessung aufgezeigt werden.