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QS-Fachbeirat zu Besuch im Forschungszentrum Jülich - Neue Technologien in der Pflanzenforschung

20. November 2018

Woran arbeitet moderne Pflanzenforschung, um Beiträge zur Lösung globaler Megatrends wie Ernährungssicherheit, Klimawandel und Bioökonomie zu liefern?

Bildquelle: Shutterstock.com Anbau
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Welche technischen Innovationen für mehr Ertrag mit höherer Effizienz der Wasser- und Nährstoffnutzung, geringerem Einfluss auf die Umwelt sowie besserer Anpassung an zukünftige Klimabedingungen werden sich mittelfristig in der Praxis wiederfinden? Dies sind nur einige Fragen, die beim Besuch des Qualität und Sicherheit GmbH (QS) Fachbeirats am Forschungszentrum Jülich im Institut für Pflanzenwissenschaften intensiv diskutiert wurden. 

Prof. Ulrich Schurr, Vorsitzender des QS-Wissenschaftsfonds Obst, Gemüse, Kartoffeln, stellte ausführlich dar, welche Konsequenzen die weiter ansteigende Bevölkerungszahl auf unserer Erde für die Produktion von Pflanzen haben wird: im Zeitraum von 2010 bis 2050 muss die gleiche Menge an Biomasse produziert werden, wie in der gesamten Menschheitsgeschichte zuvor. Gleichzeitig kann die Fläche zur Produktion von Pflanzen nicht weiter erhöht werden. Neue Sensoren, Automatisierung und Robotik sowie die Digitalisierung bieten innovative Optionen, um Lösungen für diese drängenden Fragen zu finden. Sowohl die Züchtung als auch das Pflanzenmanagement werden in den kommenden Jahren ganz neue Möglichkeiten zur Verfügung bekommen mit modernsten GenomSequenzierungstechniken und innovativen Ansätzen der Pflanzenphysiologie. 

So werden heute tomographische Methoden eingesetzt, die man früher nur aus der Medizin kannte: Kernspin-Tomographie und Positronen-Emissions-Tonographie (PET) sind in Kliniken bereits gängige Instrumente. Am Forschungszentrum Jülich untersucht man damit Wurzelsysteme. Ohne die Wurzeln ausgraben zu müssen, kann man ihre Entwicklung, die Entstehung von Krankheiten und die Dynamik der Aufnahme von Wasser und Nährstoffen studieren. Solche Ergebnisse verarbeiten Züchter und Pflanzenbauer dann weiter, um effizientere Pflanzen mit mehr Ertrag zu selektieren und effektives Pflanzenmanagement zu entwickeln. „Industrie 4.0“ bringt man üblicherweise nicht mit Pflanzenforschung in Verbindung, aber auch hier macht die Vernetzung und Digitalisierung der Produktion keinen Halt. So nutzen die Forscher in Jülich autonome Roboter, um die natürliche Diversität, aber auch züchterisch relevante Populationen zu vermessen.

Für den Fachbeirat und Prof. Schurr ist dabei wichtig: hier wird nicht nur Getreide bearbeitet, sondern auch Obst, und Gemüse können mit den modernen Methoden erfasst werden. Neben der High-Tech im Gewächshaus kommen im Feld zunehmend Drohnen, Roboter und vielfältige Digitalisierungsmethoden zum Einsatz. Die Forscher messen z.B. die zeitliche Entwicklung von Strukturen der Bestände. In neuen Projekten werden Robotik, digitale Analyse

verfahren (z.B. Machine Learning, Modellierung) sowie die exzellente Kenntnis über Pflanzen, Böden und Umweltmonitoring verbunden. Die parallel dazu stattfindende ökonomische Forschung hat das Ziel, Wege aufzuzeigen, welche Vorteile die neuen Methoden dem Praktiker bieten, wie sie schnell(er) in der Praxis ankommen, und welche Konsequenzen in der Arbeitswelt entstehen. 

Eines ist klar nach dem Besuch im Forschungszentrum Jülich: es sind viele Innovationen in der Pipeline der Forscher. Wenn Deutschland zukunftsfähig bleiben will, müssen es Wissenschaft und Praxis gemeinsam schaffen, diese Optionen in Produkte und Anwendungen umzusetzen. Hierzu leistet auch der QS-Wissenschaftsfonds einen kleinen, aber wichtigen Beitrag, denn Praxis und Wissenschaft müssen gemeinsam sprechfähig werden. 

www.q-s.de

Quelle: QS-Report Obst, Gemüse, Kartoffeln - Ausgabe September 2018

Veröffentlichungsdatum: 20.11.2018

Schlagwörter

QS, Fachbeirat, Forschungszentrum Jülich, Technologien, Pflanzenforschung