Forschung

Das Projekt MoFAB wird im Rahmen der F&E-Infrastrukturförderung - 3. Ausschreibung der FFG eingereicht: Am Universitäts- und Forschungszentrum Tulln wird ein Phenomobile (Feldfahrzeug für die Erfassung von Pflanzeneigenschaften) beschafft, mit einem kundenspezifisch angepassten 3D Fusionssensor aus Laser Scanner mit Spektral-, beziehungsweise Wärmekamera ausgestattet, und für Feldmessungen vorbereitet. Der Fusionssensor wird mit Hilfe eines Weinreben-Topfversuchs auf vernetzten Feldwaagen, mit handgehaltenen Sensoren und destruktiven Messungen kalibriert und validiert, und in Trockenstressversuchen unter einem fahrbaren Gewächshaus und in Feldversuchen verwendet. Mit den Fusionsdaten werden, mit Hilfe von Algorithmen, Datenpipelines für neue Pflanzenmerkmale entwickelt. Ein Mähdrescher mit integrierten Phänotypisierungs-Geräten (Wiegesystem, NIRS) wird beschafft, und zur Referenzierung der mit dem Phenomobile bestimmten Merkmale verwendet. Ein besonderer Schwerpunkt ist die Entwicklung absoluter und vergleichbarer Messungen des Stickstoffgehalts und der stomatären Leitfähigkeit der Blätter, nützliche Merkmale zur Entwicklung von Feedback-Schleifen für die Digitalisierung des landwirtschaftlichen Stickstoff- und Wassermanagements und der Selektion in der Züchtung.

Traubenbeeren sind je nach Entwicklungsstand sowie je nach Intensität und Dauer unterschiedlich anfällig gegen Stressfaktoren wie Trockenheit oder Hitze. Zum Beispiel ist bekannt, das Beeren vor Reifebeginn anfälliger für Trockenstress sind. Der Klimawandel wird voraussichtlich die Häufigkeit und Intensität von Trockenheit und Hitzestress erhöhen. Beide Stressoren haben die gemeinsame Wirkung: die Produktion zytotoxischer reaktiver Sauerstoffspezies (ROS) in Pflanzenzellen zu erhöhe. ROS werden zwar grundsätzlich als Signalmoleküle produziert, und Pflanzen haben Mechanismen zu ihrer Entgiftung entwickelt, aber unter Stressbedingungen wird ihre Produktion erhöht. Es ist daher. wichtig zu verstehen, wie der ROS-Status mit anderen metabolischen Prozessen interagiert, die in den verschiedenen Stadien der Beerenentwicklung aktiv sind, und welche Auswirkungen der Zeitpunkt von ROS-induzierenden Stressfaktoren hat. Die Unfähigkeit, ROS zu entgiften, kann zu Veränderungen im Stoffwechsel und in der Entwicklung der Beeren führen, die sich auf die Qualität der Ernte auswirken, z.B. durch verstärkte Lipidoxidation, Membranschädigung und anschließendes Zellsterben, das im Extremfall Symptome wie das Welken der Beeren verursachen kann. Im Rahmen des Projekts sollen die verschiedenen Strategien untersucht werden, mit denen die Traubenbeeren einem Anstieg der als Reaktion auf Stressfaktoren gebildeten ROS-Moleküle entgegenwirken könnten, darunter die Aufstockung des antioxidativen Potentials durch sekundäre Metaboliten und die Veränderung der Expression von ROS-abbauenden Enzymen. Das ROS Gleichgewicht wird durch die Aktivität von Enzymen und die Expression von Genen untersucht. Darüber hinaus werden die stressbedingen Schäden durch ROS in den Beeren Die ROS-Fangkapazität des sich entwickelnden im Hinblick auf das Ausmaß der Lipidoxidation, des Zelltods und der Veränderungen in der Zusammensetzung der Beeren quantifiziert.

SoilRise zielt darauf ab, Fachwissen und Kenntnisse über Bodenbiota in akademischen und öffentlichen Netzwerken als Grundlage für die Nutzung der Bürgerwissenschaft bei der Beobachtung des Bodens zu erweitern. Die Erfassung der biologischen Vielfalt wird meist durch fehlendes Fachwissen, Geld und Zeit eingeschränkt. Bodenlebewesen sind aufgrund ihrer kryptischen Lebensweise noch schwieriger zu beschreiben, zu zählen oder zu charakterisieren. Die Bodenlebewesen sind jedoch für das Funktionieren aller terrestrischen Ökosysteme einschließlich der Landnutzungssysteme von entscheidender Bedeutung. Eine nachhaltige Landnutzung hängt von der Erbringung von Ökosystemleistungen durch Bodenlebewesen ab. Daher ist die Erfassung von großer Bedeutung. SoilRise wird ein System zur Ausbildung von Lehrkräften schaffen, um das Wissen und die Fachkenntnisse von Gärtnern und Landwirten zu vermehren, die in die Lage versetzt werden, Teile der Bodenlebewesen auf einem bestimmten Niveau der Taxonomie, Aktivität oder funktionellen Vielfalt zu überwachen. SoilRise wird dies für Regenwurmgemeinschaften in landwirtschaftlichen Flächen (Acker- oder Grünland) und städtischen Gärten und Grünflächen in Angriff nehmen und veranschaulichen. Schließlich wird SoilRise, das sich an Netzwerke von städtischen Gärtnern und Bauernverbänden wendet, eine Multiplikation des Fachwissens entwickeln, indem Praktiken zur Überwachung von Regenwürmern in den Unterricht an Universitäten und sogar Landwirtschaftsschulen integriert werden. Die Studenten gehen dann in ihre Heimatgemeinden (Bauernverbände) oder veranstalten in städtischen Gärten im Zusammenhang mit Gärtnernetzwerken Citizen Science Events. Langfristig können gut ausgebildete Bürger Regenwurm-Monitoring-Daten von hohem Wert liefern, die das Biodiversitäts-Monitoring in der europäischen Kulturlandschaft ergänzen.