Schneller, höher, weiter: In der Landwirtschaft endet die Suche nach den ertragreichsten Pflanzenzüchtungen nie. Jedoch ist dieser Prozess - die sogenannte Phänotypisierung von Pflanzen - in „Handarbeit“ kaum zu bewältigen. Daher entwickeln Wissenschaftler an der University of Illinois einen semiautonomen Agrar-Roboter, der auf dem Feld Echtzeit-Daten über das Pflanzenwachstum sammelt, um die aussichtsreichsten Exemplare für die Kreuzung und Züchtung ausfindig zu machen.
Hightech auf dem Feld
Als Inspiration für den Agrar-Roboter dienten autonome Bergungsfahrzeuge, wie sie für eingestürzte Gebäude oder andere Krisenbereiche verwendet werden. Während er die Pflanzenreihen auf dem Feld abfährt, nutzt der Roboter hochauflösende Wärmebildkameras und Pulslaserscanner, um Informationen über den Pflanzen-Phänotyp zu sammeln. Dazu gehört der Durchmesser des Pflanzenstängels, die Höhe und die Blättermenge. Ergänzend werden Umgebungsdaten wie die Außentemperatur und die Feuchtigkeit des Bodens erfasst.
Auch Pflanzen bekommen digitale Zwillinge
Die gesammelten Daten speichert der Agrar-Roboter in seinem Onboard-Computer und überträgt sie in Echtzeit zum Anwender. Die Forscher nutzen diese Daten, um ein 3D-Modell der Pflanzen zu erstellen, das ihr erwartetes Wachstum vorhersagt. Daraus lassen sich Prognosen ableiten, wie viel Ertrag auf dem jeweiligen Feld zu erwarten ist.
Der Roboter soll sich laut den Forschern besonders gut für Agrarpflanzen eignen, die in die Höhe wachsen: Weizen, Mais und eventuell auch Sojabohnen. Mit diesem System soll vor allem die Zeit beschleunigt werden, die Forscher zum Selektieren des optimalen Genmaterials brauchen.
