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Teilprojekt D: "Bewertung des Zuchtfortschritts bei Weizen im Hinblick auf Bestandesdynamik und Trockenstresstoleranz"

Luftaufnahme vom Feldversuch in Hohenschulen 2014/2015

In den letzten 50 Jahren konnte die Weizenproduktion durch Züchtungsfortschritt deutlich gesteigert werden, jedoch stagnieren die Erträge seit dem 21. Jahrhundert in Westeuropa. Der Ertrag einzelner Sorten wird durch Eigenschaften wie unter anderem Phänologische Entwicklung, Strahlungsaufnahme und Photosynthese, Harvest Index, Trockenstresstoleranz und Krankheitsresistenzen bestimmt. Um diese ertragsrelevanten Eigenschaften zu identifizieren und ihre Ausprägung in Abhängigkeit vom Anbausystem zu charakterisieren, werden im Teilprojekt D insbesondere die Bestandesentwicklung und Trockenstresstoleranz anhand nicht-destruktiver Messverfahren betrachtet.

An zwei Standorten (Hohenschulen, Schleswig-Holstein und Groß Gerau, Hessen) werden an je 220 Genotypen in drei Anbauintensitäten und drei Wiederholungen wöchentlich in BBCH 30 bis BBCH 80 Messungen mit einem traktor-gestützten Sensorsystem durchgeführt. Zusätzlich wird der Einfluss von Trocken- und Hitzestress anhand traktor-gestützter Messungen in einer Foliendachanlage (Hohenschulen) untersucht, welche künstlich Trockenstress durch den zeitweisen Ausschluss von Niederschlägen induziert (220 Genotypen in 2 Wiederholungen).

Traktorgestütztes Sensorsystem mit: a) Ocean Optics STS-VIS Spektrometer, b) Apogee IRTS-P Infrarotsensoren, c) Kipp & Zonen NR Lite Nettostrahlungssensoren, d) Campbell Scientific CS215 Lufttemperatur- und Luftfeuchtigkeitssensor, e) R. M. Young Wind Monitor, f) Campbell Scientific CR1000 Datenlogger, g) Topcon HIPer V RTK-GPS.

Die während der Befahrungen erfassten Daten - mikrometeorologische Parameter, die Bestandestemperatur sowie die spektrale Bestandesreflexion - werden durch manuelle LAI-Messungen und phänologische Beobachtungen gestützt. Die spektrale Reflexion und daraus abgeleitete Vegetationsindizes erlauben bei regelmäßiger Befahrung eine zeitlich hochaufgelöste Beschreibung  der Bestandesentwicklung für eine große Anzahl von Genotypen. Die Bestandestemperatur lässt in Verbindung mit den mikrometeorologischen Daten auf den Wasserversorgungsstatus des Bestandes und damit auf die Trockenstresstoleranz schließen.

Ziel im Teilprojekt D ist die Entwicklung einer nicht-destruktiven Methode zur Untersuchung der Bestandesentwicklung und Trockenstresstoleranz von Winterweizen-Genotypen unter verschiedenen Umwelt- und Managementeinflüssen.

 

Projektleitung: Prof. Dr. Henning Kage

Projektbearbeitung: M.Sc. Sabrina Nagler

 

 

Masterarbeiten im Rahmen von Teilprojekt D:

Maren Radke: "Effekte von Genotyp und Lichtumgebung im Bestand auf Parameter der Einzelblatt-Photosyntheserate bei Winterweizen"

Till Rose: "Modellierung der Effekte genotypischer Unterschiede der Bestandesarchitektur auf Strahlungshaushalt und Ertragsleistung von Winterweizen"