Herausforderungen der Feldphänotypisierung in der Rebenzüchtung

Die Rebenzüchtung im Allgemeinen und die Phänotypisierung im Speziellen sind sehr zeit- und arbeitsintensiv. Bisher basiert die Erhebung phänotypischer Daten hauptsächlich auf visuellen Schätzungen. Dieser Ansatz erfordert sehr viel Zeit, ist subjektiv und anfällig für menschliche Fehler. Die vermehrten Entwicklungen im Sensorbereich bieten eine wachsende Anzahl an Möglichkeiten, Pflanzeneigenschaften auf eine nicht destruktive Weise zu erfassen. Gleichzeitig ermöglichen sie zuverlässige und objektive Messungen und bilden bei der Nutzung unterschiedlicher Sensoren die Basis für eine quantitative und qualitative Merkmalserfassung. Der Bedarf und die Anforderungen an die Feldphänotypisierungsmethoden werden im Folgenden beschrieben. Desweiteren werden zwei Prototypen zur Feldphänotypisierung mit Einsatzziel Rebenzüchtung vorgestellt: Der PHENObot und der Phenoliner. Die Pipeline des PHENObot besteht aus mehreren Komponenten: (1) Datenaufnahme mit Hilfe eines automatisch fahrenden Kettenfahrzeugs mit Kamerasystem, (2) Datenmanagement basierend auf einer Bilddatenbank, (3) Datenauswertung mit verschiedenen automatischen Programmen. Basierend auf den Erkenntnissen bei der Entwicklung des PHENObot wurde eine Multisensorplattform, der Phenoliner, aufgebaut. Als Basis wurde ein ERO SF200 Traubenvollernter verwendet. Der durch Rückbau einen fahrbaren Tunnel darstellt, welcher die unabhängig von den variierenden Lichtbedingungen im Freiland einsetzbar ist. Auf dem Phenoliner wurden verschiedene Sensorsysteme aufgebaut: zum einen (1) ein Multikamerasystem (RGB, NIR) das die gesamte Laubwandhöhe abdeckt und zum anderen (2) ein hyperspektrales Kamerasystem, sowie (3) ein RTK GPS und ein Neigungssensor für die Georeferenzierung der Sensordaten.