Forschungsgegenstand
Ertrags- und Ökophsiologie, Modellierung
Die Arbeitsgruppe befasst sich mit prozessorientierten Untersuchungen zur Ökophysiologie und Ertragsbildung von Kulturpflanzen und der darauf aufbauenden Modellierung von Stoff- und Ertragsbildungsprozessen in einem agro-ökosystemaren Gesamtkontext.
Im Mittelpunkt steht die experimentelle Quantifizierung und biophysikalisch begründete Modellierung der Prozesse des Kohlenstoff-, Stickstoff- und Wasserhaushalts mit besonderem Fokus auf den CO2-Gasaustausch und die Transpiration auf Blatt-, Pflanzen- und Bestandesebene.
Insbesondere geht es dabei um die Entwicklung weiter verbesserter Modelle, ihre Spezifizierung für verschiedene Kulturpflanzenarten und die Einbindung der Modelle in komplexere Modellsysteme der Stoff- und Ertragsbildung, um deren Aussagefähigkeit, Anwendungsbereich und Prognosesicherheit zu erhöhen.
Anwendungsziele dieser Arbeiten sind die Steigerung der pflanzlichen Biomassebildung bei gleichzeitiger Sicherung der nachhaltigen Nutzung von agrarischen Ökosystemen sowie die Charakterisierung der ökophysiologischen Reaktionseigenschaften von Zuchtmaterial in der Züchtungsforschung und Pflanzenzüchtung.
Nicht-invasive Sensorsysteme zur Pflanzen-Phänotypisierung
Applikationsforschung und Systementwicklung zu biophysikalisch basierten nicht-invasiven Sensorsystemen für die morphologische und physiologische Phänotypisierung von Nutzpflanzen in Kombination mit Modellen zur Datenanalyse und -fusion sowie zur integrativen Dateninterpretation (Systemebenen Organ, Pflanze, Pflanzenbestand).
Bisherige Arbeiten hierzu umfassten im Rahmen verschiedener DFG-Projekte z. B. hyperspektrale reflexionsoptische VIS-NIR Systeme (1D, 2D) auf Organ- bis Bestandesebene, die 3D Erfassung der Pflanzenarchitektur oder Analysen der Fluoreszenz und der Oberflächentemperatur als Stressindikator. Hinzu kommt die Entwicklung und der Einsatz autonomer Messsysteme zum CO2/H2O-Gaswechsel auf Pflanzen- und Parzellenebene.