Erkundung des Potenzials von FylloClip Sensoren zur Erkennung von Wasserstress: Fallstudien an Apfel und Weinrebe

Abstract

Eine optimale Wasserversorgung der Pflanzen ist entscheidend für die Sicherung von Ertrag und Qualität in gartenbaulichen Produktionssystemen. Dennoch stellt die kontinuierliche, kosteneffiziente Überwachung des Pflanzenwasserstatus in der landwirtschaftlichen Praxis immer noch eine Herausforderung dar. In dieser Studie wird die Leistungsfähigkeit neu entwickelter kapazitiver Blattsensoren, bezeichnet als FylloClip, zur kontinuierlichen Überwachung des Wasserstatus unter verschiedenen Anwendungsszenarien untersucht. Die Versuche wurden in einer Klimakammer an getopften Apfelbäumen und im Freiland in einer Apfelanlage sowie in einem Weinberg durchgeführt. Die Sensoren zeigten beständig eine eindeutige Reaktion auf Veränderungen der Bodenwasserverfügbarkeit, wobei bei guter Wasserversorgung die täglichen Kapazitätsmaxima mit dem Verlauf der Sonneneinstrahlung übereinstimmten. Bei beginnendem oder fortgeschrittenem Wasserstress hingegen waren die Kapazitätsreaktionen der Sensoren verzögert, abgeschwächt oder fehlend. Die Ausrichtung der Sensoren beeinflusste die Erholungsdynamik: Ostseitig ausgerichtete Sensoren kehrten nach dem Ende der direkten Sonneneinstrahlung schneller zu ihrem Ausgangsniveau zurück als westseitig ausgerichtete Sensoren, die häufig nicht vollständig das Basisniveau erreichten, bevor der nächste tägliche Kapazitätsanstieg einsetzte. Darüber hinaus zeigten sich saisonale Trends, wobei die nächtlichen Basiswerte vom Sommer zum Herbst hin kontinuierlich anstiegen. Dies ist vermutlich auf Verschiebungen im Gleichgewicht zwischen Dampfkondensation und Verdunstung von Wasser an der Sensor-Blatt-Grenzfläche zurückzuführen. Aufgrund ihrer geringen Kosten und der einfachen Handhabung bieten FylloClip-Sensoren ein vielversprechendes Potenzial für ein präzises Bewässerungsmanagement in mehrjährigen Obstkulturen.