Teilflächenspezifisches Herbizidsplitting in Feldmöhren entsprechend sensorbasierter Erfassung der Verunkrautung

Die Bereitstellung von Speisemöhren für den deutschen Markt erfolgt zu einem nicht unerheblichen Anteil aus der Inlandsproduktion im Freiland. Um eine optimale Herbizidwirkung bei minimaler Schädigung der Möhrenpflanze zu erzielen, hat sich ein bis zu dreimaliges Splitting der empfohlenen Höchstmenge bewährt. Da in den spezialisierten Betrieben teilweise hohe Flächenkonzentrationen erreicht werden, besteht bei einer der Unkrautdichte angepassten Herbizidapplikation ein hohes Potenzial zur Reduzierung des Einsatzes von Pflanzenschutzmitteln.In Streifenversuchen sollte die Wirkung eines teilflächenspezifischen Herbizidsplittings auf die Spätverunkrautung sowie auf verschiedene Ertragsparameter getestet werden. Art und Anzahl der Unkräuter wurden im Frühjahr mittels manueller Bonituren entlang eines Stichprobengitters erfasst. Danach erfolgte im 3-Blattstadium der Möhren mit einem am Leibniz-Institut für Agrartechnik (ATB) entwickelten Kamerasensor die kleinräumige Detektion der auf dem Feld vorhandenen Verunkrautung. Die Sensorwerte waren die Grundlage für das Erstellen von Unkrautverteilungskarten. Anhand dieser Verteilungskarten wurden in dem der Unkrautverteilung angepassten Applikationsstreifen drei Zonen mit Aufwandmengen von 200 L ha-1, 300 L ha-1, und 400 L ha-1 gebildet. In den beidseitig benachbarten Streifen erfolgte ein flächeneinheitliches Splitting mit der betriebsüblichen Menge von 400 L ha-1. Die drei Applikationszonen wurden während des Splittings bei der zweiten bzw. dritten Herbizidanwendung beibehalten. An jedem der zwei bzw. drei Spritzzeitpunkte konnten durch das teilflächenspezifische Splitting 16 % (2005) und 20 % (2006) des Pflanzenschutzmittels gegenüber einem flächeneinheitlichen Splitting eingespart werden.Zur Beurteilung der Ertragswirksamkeit wurden in den 2 Applikationsvarianten an jeweils gegenüberliegenden Stichprobenpunkten die Möhren von Hand geerntet und die Ertragsparameter Gewicht sowie Anzahl „gesamt“ bzw. „vermarktungsfähig“ bestimmt. Mit Hilfe der Differenzenmethode (lokale Ertragsparameterwerte teilflächenspezifisch minus einheitlich) erfolgte der statistische Vergleich abhängiger Stichproben mit dem t- Test. Unterstellt man eine Irrtumswahrscheinlichkeit von α = 5 % wurden in 19 der insgesamt 24 Tests keine statistisch gesicherten Unterschiede der Ertragsparameter zwischen den zwei Behandlungsvarianten in den jeweiligen Applikationszonen gefunden. Die Nachverunkrautung war in beiden Varianten sehr gering und damit vernachlässigbar.Stichwörter: Applikationskarte, Kamera, Möhren, Präzise Unkrautkontrolle, SensorSite-specific herbicide splitting in field carrots based on camera detected weed infestationAbstractThe production of carrots for the German market comes mainly from domestic production. To ensure the efficiency of chemical weed control and to minimize the damage of the crop a splitting of the recommended dosage up to three times is often practiced. Because of large field areas of the carrot cropping and processing enterprises, the potential to save herbicides by practicing an herbicide application adapted to the weed occurrence is high.The efficiency of a site-specific herbicide splitting on the late weed occurrence as well as on yield parameters was tested in field strip trials. Weed species and abundance were determined manually by raster sampling using a counting frame in spring before spraying. Afterwards in the three leaf growth stages of the carrots the weed coverage level was detected online using a camera sensor developed by the Leibniz Institute for Agricultural Engineering (ATB). Based on weed coverage level maps three application zones (200 L ha-1, 300 L ha-1, 400 L ha-1) were defined. On both sides of the site specific splitting strip a uniform splitting strip (400 L ha-1) was applied. The position of the application zones were the same during site-specific splitting at the second and third herbicide spraying respectively. Compared to a conventional uniform splitting herbicide savings were 16% (2005) und 20% (2006) at each spraying time.To evaluate the efficacy of the site-specific splitting on the yield manually harvesting were performed at opposite points in both treatments. The yield parameters fresh weight and numbers of carrots “total” and “marketable” were determined. Assuming a significance level of α = 5% the difference method for controlled treatment comparison in large scale field trials (t-test) resulted in 19 of the 24 tests in total no differences between the treatments. The late weed occurrence in both treatments was low.Keywords: Application map, camera, carrots, precise weed control, senso

Echtzeitregelung der Applikationsmenge bei der Herbizidanwendung mit Hilfe eines Kamerasensors

Am Leibniz-Institut für Agrartechnik wurde in Zusammenarbeit mit den Firmen SYMACON Bildverarbeitung GmbH Barleben und Müller-Elektronik GmbH & Co. KG Salzkotten ein sensorgesteuertes Feldspritzensystem zur Applikation von Pflanzenschutzmitteln entwickelt.Bei engstehenden Reihenkulturen wie Getreide erfolgt die Unkrauterfassung in der Fahrspur. Systembedingt wird nicht zwischen Unkraut und Kulturpflanze unterschieden. Dadurch ist ein langer Einsatzzeitraum des Systems gegeben, zumal eine Unterscheidung von Kulturpflanze und Unkraut je nach Überlappungsgrad im fortgeschrittenen Wachstumsstadium äußerst schwierig bzw. nicht mehr möglich ist. Situationsbedingt können als Regelparameter die Unkrautanzahl (frühe Wachstumsstadien des Unkrautes) oder der Unkrautdeckungsgrad (späte Wachstumsstadien) verwendet werden. Auf Grund der mechanischen Trägheit der Feldspritze beim Erreichen des Sollwertes der Applikationsmenge (Druckanpassung innerhalb des Regelbereiches der Düsen) ist ein gewisser Abstand zwischen dem Sensor und dem Spritzbalken notwendig. Daher ist der Kamerasensor am Frontdreipunkt des Traktors positioniert. Feldspritzen mit einer schnellen kontinuierlichen Regelung der Applikationsmenge, die eine Sensorpositionierung am Spritzbalken erlauben, werden zurzeit nicht produziert.Im Unterschied zu anderen am Markt verfügbaren bzw. in Entwicklung befindlichen sensorgestützten Applikationssystemen, wo Düsen bzw. Teilbreiten an- und abgeschaltet werden, wird entsprechend einer definierten Regelfunktion während der Fahrt die Applikationsmenge entsprechend dem Sensorsignal variiert. In Feldbereichen, in denen die Verunkrautung einen bestimmten Schwellenwert übersteigt, wird mit der betriebsüblichen Menge gespritzt, während in Bereichen ohne Unkraut bis zu 50 % reduziert wird. Zwischen 50 % bis 100 % erfolgt eine proportionale Anpassung der Applikationsmenge. Im Gegensatz zu einer Düsenbzw. Teilbreitenschaltung „an/aus“ bleiben bei einer kontinuierlichen Regelung keine Feldbereiche unbehandelt. Die Gefahr einer ungehinderten Unkrautentwicklung bis hin zur Samenbildung ist nicht gegeben.Im Herbst 2009 wurde mit dem sensorgesteuerten Spritzensystem in einem 26 ha großen Wintergerstenfeld eines Landwirtschaftsbetriebes eine Herbizidapplikation durchgeführt. Die Mitteleinsparung belief sich auf 20 %.Stichwörter: Multispektralkamera, präzise Unkrautkontrolle, Unkrautsensor, variable AufwandmengenOnline variable rate herbicide application using a camera sensorIn cooperation with the two companies SYMACON Bildverarbeitung GmbH Barleben and Müller-Elektronik GmbH & Co. KG Salzkotten a sensor controlled field sprayer for precise plant protection was developed at the Leibniz-institute for Agricultural Engineering.In narrow seeded field crops like cereals, the weed detection is done within the tramlines. Because of the way the system operates, there is no discrimination between cultivated crops and weeds. In later growth stages, crop and weed are overlapping and discrimination within the plant stand becomes difficult or even impossible. Situational, the weed number (early growth stages) or the weed coverage level (late growth stages) can be used as parameter to control the field sprayer. The sensor is positioned at the front three point linkage of the tractor. Field sprayers with a fast adaption of the application rate are not yet commercially available.In contrast to other “on/off” sensor controlled application systems which are on the market or under development, the application rate in the presented technology is in- or decreased according to the sensor signal. At heavy weed infested sites of the field, the customary application rate is sprayed. It is reduced up to 50 % at sites with low weed pressure. Between the volume of 50 % and 100 %, the application rate is proportional adapted to the weed infestation. In contrast to the “on/off” switching of single nozzles or boom sections, no sites are left unsprayed using the variable rate approach. There is no risk of unobstructed weed development or seed setting.In autumn 2009, a 26 ha winter barley field on a farm was sprayed against weeds with the sensor controlled field sprayer. The product Falkon® was used with the dosage of 1 l/ha. The spray volume was varied between 100 and 200 l/ha. The product savings were on average 20 %. Keywords: Multispectral camera, precise weed control, sensor-controlled sprayer, weed sensor

Recurrent Fever and Failure to Thrive in an 11-Year-Old Boy

Recurrent fever is frequent among children and mostly associated with viral infections inoculated via social contacts with others of the same age. Rarely, severe conditions such as hematological malignancies, pediatric rheumatoid diseases, chronic infections, or inherited recurrent fever syndromes are causative. Herein, we present the case of an 11-year-old boy with frequently recurring high-fever episodes since early childhood, failure to thrive, and iron deficiency who was found to have classical celiac disease (CD) with highly elevated tissue transglutaminase and anti-gliadin antibodies and marked duodenal villous atrophy. Upon implementation of a gluten-free diet, the boy ceased to have fevers, antibodies decreased markedly, his iron status improved, and he significantly gained weight. Although infrequent, recurrent fever should be included into the polymorphic clinical picture of CD, and the threshold of testing for diagnostic antibodies should be low in such patients

Unitary exocytotic and endocytotic events in guard-cell protoplasts during osmotically driven volume changes.

Osmotically driven swelling and shrinking of guard-cell protoplasts (GCPs) requires adjustment of surface area which is achieved by addition and removal of plasma membrane material. To investigate the mechanism for adaptation of surface area we have used patch-clamp capacitance measurements. The recorded membrane capacitance (C(m)) trace of swelling and shrinking GCPs occasionally revealed discrete upward and downward deflecting capacitance steps, respectively, with a median value of about 2 fF. The observed capacitance steps resulted from the fusion and fission of single vesicles with a diameter of around 300 nm. We conclude that exo- and endocytosis of these vesicles accommodate for osmotically driven surface area changes in GCPs