Roboter mit UV-Lampen, die nachts durch Weinberge streifen, töten Mehltau, einen verheerenden Erreger für viele Kulturen, einschließlich Trauben.
Forscher von Cornell AgriTech in Genf, New York, haben in Zusammenarbeit mit SAGA Robotics in Norwegen die ersten kommerziellen Robotereinheiten entwickelt. Die autonomen Fahrzeugroboter werden in diesem Jahr auf den Markt kommen.
In diesem Frühjahr verwenden die Forscher zwei solcher Roboter, um an zwei Standorten Feldversuche mit Chardonnay-Trauben durchzuführen - in den Forschungsweinbergen von Cornell AgriTech in Genf und in der Anthony Road Wine Co. in Penn Yan, New York.
Studien in Cornell über die Verwendung von UV-Licht zur Abtötung von Mehltau aus Weinreben gehen auf das Jahr 1991 zurück, während Versuche in Zusammenarbeit mit der Universität von Florida in Feldversuchen in den letzten vier Jahren erfolgreich Mehltau in Erdbeeren kontrollierten. Die jüngsten Traubenversuche kontrollierten nicht nur Mehltau, sondern auch eine andere zerstörerische Krankheit namens Falscher Mehltau. Kooperationen mit anderen Universitäten haben auch zu Versuchen mit Kürbis, Kürbissen, Gurken, Hopfen, Basilikum und Industriehanf geführt.
Die UV-Licht-Technik ist ein Durchbruch gegen Mehltau und Falschen Mehltau, der sich in einer einzigen Saison an chemische Antimykotika-Sprays anpassen kann und Chemieunternehmen Hunderte Millionen Dollar an Entwicklung kostet.
"Überall dort, wo Trauben angebaut werden, müssen sich die Erzeuger Sorgen um Mehltau machen", sagte Dr. Lance Cadle-Davidson, Pathologe für Forschungspflanzen an der Forschungsstelle für Traubengenetik des Agrarforschungsdienstes des US-Landwirtschaftsministeriums in Genf Partner am Projekt.
Der UV-Lichtroboter namens Thorvald behandelt nachts Weinreben in einem Cornell AgriTech-Forschungsfeld. "Ein typischer Weinbauer sprüht zwischen 10 und 15 Mal pro Jahr chemische Fungizide für das Management von Mehltau", sagte Cadle-Davidson, der auch als Assistenzprofessor an der Abteilung für Pflanzenpathologie in Cornell tätig ist.
Mehltau hat sich gemeinsam mit den Pflanzen entwickelt, die sie über Millionen von Jahren befallen, und entwickelt häufig eine Resistenz gegen chemische Behandlungen. Ihre Entwicklung hat ihnen aber auch eine Schwäche gegeben: Anpassung an natürliche Lichtzyklen.
UV-Licht schädigt die DNA, obwohl viele Organismen biochemische Abwehrkräfte gegen diesen Schaden entwickelt haben, der durch blaues Licht im Sonnenlicht ausgelöst wird.
"Was es uns ermöglicht, UV zur Bekämpfung dieser Pflanzenpathogene einzusetzen, ist, dass wir es nachts anwenden", sagte Gadoury. "Nachts erhalten die Krankheitserreger kein blaues Licht und der Reparaturmechanismus funktioniert nicht."
Cadle-Davidson entwickelt in Zusammenarbeit mit Wissenschaftlern der Carnegie Mellon University auch Bildgebungstechnologien, mit denen Mehltau auf Weinblättern nachgewiesen und quantifiziert werden kann.
"Wir sind gerade mit Version 1.0 dieser UV-Roboterbehandlung beschäftigt, bei der jede Rebe die gleiche UV-Lichtdosis erhält, unabhängig davon, ob sie krank oder gesund ist", sagte Cadle-Davidson. "Unsere langfristige Vision ist es, diese Erkennungs- und Behandlungsansätze automatisiert im gesamten Weinberg zu koppeln."
