Pflanzenkulturhalle

Pflanzenkulturhalle

Komplementär zu den Lemnatec-Hochdurchsatzanlagen wurde am IPK eine Pflanzenkulturhalle errichtet, in welcher wie in einer Klimakammer die Umweltbedingungen strikt kontrolliert werden können (Licht, Temperatur, Luftfeuchte, CO2-Konzentration), wobei die Möglichkeiten der Klimasimulation weit über die einer Klimakammer hinausgehen. In dieser sind zwei verschiedene Systeme zur Merkmalserfassung untergebracht.

Das erste ist ein Rhizotronsystem, in dem über eine monochrome Kamera und eine höchauflösende RGB Kamera parallel das Wurzel- und Sproßwachstum untersucht werden kann. Insgesamt 360 Rhizotrone werden von zwei Bildtürmen automatisch aufgenommen und dort auch kontrolliert bewässert. Hier kann das Wurzelwachstum bis zu einer Breite von 60 cm und einer Länge von 90 cm beobachtet werden, was je nach untersuchter Pflanzenart bis zur Blüte oder gar Reife sein kann. Durch die minimale Breite der Wurzelkästen von nur 5 cm werden die Wurzeln gezwungen, hauptsächlich entlang der transparenten Scheibe zu wachsen, so dass über die Bildauswertung nicht-invasiv viele Wurzelarchitekturmerkmale betrachtet werden können.

Im zweiten System, dem Containersystem, können Pflanzen bzw. kleine Pflanzenbestände auf einer Fläche von ca 230 m2 unter feldähnlichen Bedingungen, aber präzise einstellbaren Umweltbedingungen und ohne störende äußere Einflüsse kultiviert werden. In diesem System mit 110 großvolumigen Containern (1.5 oder 3 m3) sind die Umweltbedingungen besonders variabel einstellbar (z.B. Temperaturen und Lichtstärken die Winter- oder Hochsommerbedingungen entsprechen, schnelle Wechsel der Bedingungen möglich wie dies auch im Feld auftritt), so dass hier Forschung unter relevanten Klimaszenarien der Zukunft betrieben werden kann. Aber nicht nur die Klimatisierung ist breit aufgestellt, auch das Phenocranesystem, welchen von oben die Pflanzen phänotypisiert wird verschiedene Sensoren haben (RGB-Kamera, 3D-Kamera, Hyperspektralkamera, Kamera für die Kinetik der Chlorophyllfluoreszenz). Auch sollen die Container klimatisiert werden, so dass die Bodentemperatur reguliert werden kann und ebenfalls ist eine exakte Bewässerung möglich.