Wir freuen uns, ein neues Projekt ankündigen zu können!

Das STELLA-Projekt bringt die Pflanzengesundheit auf die nächste Stufe

Weiz (Österreich), 5. Januar 2024 - Pessl Instrumentsdem weltweit tätigen Hersteller und führenden Anbieter von fortschrittlichen Landtechniklösungen unter dem Namen METOS® kündigt ein neues Projekt an - STELLA.

Stella-Cover-Foto

Beschreibung und Auftrag

Pflanzenkrankheiten und invasive Insekten verursachen weltweit enorme wirtschaftliche Kosten in Höhe von $220 Mrd. bzw. $70 Mrd. pro Jahr, einen erheblichen Verlust von 40% bei der weltweiten Pflanzenproduktion und 35 Millionen Hektar Wald. Quarantäneschädlinge und regulierte Nicht-Quarantäneschädlinge (RNQP) tragen anerkanntermaßen wesentlich zu irreversiblen Ernteschäden bei und führen zu erheblichen wirtschaftlichen Verlusten. Die Herausforderungen des Klimawandels, der Globalisierung, des Bevölkerungswachstums und des verstärkten internationalen Handels bedrohen die Ökosysteme und die biologische Vielfalt zusätzlich, indem sie die Verteilung von Pflanzenschädlingen verändern. Trotz der Notwendigkeit, Ausbrüche von RNQP zu minimieren und die Einschleppung von Quarantäneschädlingen zu verhindern, wird die Erforschung dieser Schädlinge durch das Fehlen von Monitoring- und Überwachungssystemen erschwert. Außerdem erschwert es die Sammlung von Daten für Algorithmen der künstlichen Intelligenz.

Das STELLA-Projekt soll den aktuellen Stand der Technik in den Bereichen Pflanzengesundheitsfrüherkennung, Gebietsüberwachung und Pflanzenschutzmaßnahmen vorantreiben, wobei der Schwerpunkt auf RNQPs und Quarantänekrankheiten und -schädlingen liegt.

Durch die Nutzung modernster digitaler Technologien in der Landwirtschaft in Europa und Neuseeland will STELLA ein robustes und genaues Überwachungssystem, das STELLA Pest Surveillance System (PSS), entwickeln, das die Früherkennung, Gebietsüberwachung und Pflanzenschutzmaßnahmen unterstützt. Dieses System, das über die STELLA PSS-Plattform zugänglich ist, besteht aus drei Teilsystemen: Frühwarnung, Schädlingserkennung und Schädlingsbekämpfung. In diese Teilsysteme fließen die neuesten Entwicklungen in den Bereichen künstliche Intelligenz, spektrale Bildgebung, Modellierung, IoT, Daten, intelligente Fallen und Hardware ein, um präzise und robuste Lösungen zu schaffen. Das STELLA PSS ist unten in Abbildung 1 dargestellt.

Abbildung 1_Das Stella Pest Surveillance System (PSS)
Abbildung 1_Das Stella Pest Surveillance System (PSS)
Um Doppelarbeit zu vermeiden, stützt sich STELLA auf etablierte Netzwerke zur Warnung und Überwachung von Pflanzenkrankheiten, wie Vigicultures, Epicure, Vegeplant und Landfills in Frankreich. Das Projekt erstreckt sich über 6 Einzigartige Klimaregionen (UCPs) über 3 Jahreund umfasst verschiedene Umgebungen wie Ackerbau, Obstplantagen, Weinberge und wilde Wälder, Behandlung von 8 regulierten Krankheiten (Verticillium dahliae, Pseudomonas savastanoi pv. savastanoi, Ceratocystis platani, Ralstonia solanacearum, Potato leafroll virus (PLRV), Grapevine leafroll-associated viruses (GLRAV1 & GLRAV3), Candidatus Phytoplasma solani, und Neofabraea alba) über ganz Europa verbreitet (Griechenland, Litauen, Frankreich, Italien) und Neuseeland. Die 6 STELLA-UCPs sind in Abbildung 2 dargestellt.
Abbildung 2_Die 6 STELLA Use Case Pilots (UCPs)
Abbildung 2_Die 6 STELLA Use Case Pilots (UCPs)

Die Einbindung der Interessengruppen wird durch Bürgerwissenschaften gefördert, und durch Maßnahmen zum Kapazitätsaufbau werden den Interessengruppen die notwendigen Fähigkeiten vermittelt, um das STELLA PSS zu nutzen und umweltfreundliche Pflanzenschutzalternativen umzusetzen.

STELLA zielt darauf ab, Verbindungen und Synergien mit innovativen landwirtschaftlichen Genossenschaften, GAP-Netzwerken, Organisationen, Bürgergruppen und anderen Projekten herzustellen, um die Beziehungen und den Wissensaustausch zu verbessern. 

Ziel ist es, politische Empfehlungen zu entwickeln, die die breite Einführung und nachhaltige Nutzung digitaler Technologien in der Pflanzenschutzpolitik fördern, die Übernahme von Projektinnovationen ermöglichen und den Übergang zu einer stärker digitalisierten Landwirtschaft erleichtern. 

Dieser Ansatz stellt sicher, dass Pflanzenkrankheiten und -schädlinge weniger Bedrohungen darstellen und mit datengestützten Strategien behandelt werden, was zu einer nachhaltigen und widerstandsfähigen Agrarindustrie in der EU beiträgt.

Das STELLA-Konzept ist in Abbildung 3 zusammengefasst.

Abbildung 3_Das Stella-Konzept

Unsere Rolle bei dem Projekt

Zu den Hauptaufgaben von Pessl Instruments gehören die Entwicklung mobiler Anwendungen für Crowdsourcing und die Mitentwicklung von IoT-Protokollen für die standardisierte Datenerfassung durch die Gewährleistung vielfältiger und genauer Datenquellen für die Überwachung von Schädlingen und Krankheiten.

1. Entwickeln und Bereitstellen einer mobilen Anwendung:

  • Pessl Instruments leitet die Aufgabe 2.4 (Crowdsourcing), die sich auf die Entwicklung und Modifizierung der Smartphone-Anwendung für die Crowdsourcing-Datenerfassung konzentriert.
  • Die App erleichtert die Datenerfassung von UCP-Feldern und globalen Feldern, erkennt ausgewählte Schädlinge und nutzt GPS-Funktionen zum Verständnis der räumlichen Verteilung.
  • Die App ist mit iOS- und Android-Geräten kompatibel und ermöglicht es den Beteiligten, Bilder von gesunden und geschädigten Pflanzen zu erfassen und zur weiteren Verarbeitung auf die STELLA-Plattform hochzuladen.
  • Pessl Instruments ist für die Überwachung, Aktualisierung und Implementierung von Crowdsourcing-Protokollen verantwortlich.


2. Nutzung von IoT-Geräten zur Datenerfassung:

  • Das Pessl Instruments trägt zu Aufgabe 2.1 (Datenerfassungsprotokolle) bei, indem es drei IoT-Protokolle für die Datenerfassung auf Feldebene mit verschiedenen Sensoren mitentwickelt. Diese IoT-Protokolle gewährleisten eine standardisierte und effiziente Datenerfassung, die an die geografische Variabilität und den Pflanzentyp angepasst ist.
  • Das Pessl Instruments wird für das Projekt neuartige intelligente Insektenfallen entwickeln und bereitstellen, um die Insektenvektoren der untersuchten Pflanzenkrankheiten aufzuspüren und zu überwachen. Diese Fallen werden verschiedene Lockstoffe (Schall, Farbe, Pheromone) verwenden, die auf den Besonderheiten der verschiedenen Insekten-Vektoren basieren, um eine maximale Fangeffizienz zu erreichen.
  • Darüber hinaus wird das Pessl Instruments Sporenfallen zur Überwachung der Konzentration von Pilzsporen in der Luft bereitstellen, um den Ausbruch der Pilzkrankheiten festzustellen und ihr Fortschreiten im Laufe der Zeit zu beobachten. Die Sporenfallen werden mit molekularen Analysemethoden (PCR, ELISA) untersucht, um die Art und Konzentration der Pilze zu bestimmen.
  • Schließlich gehört das Sammeln, Extrahieren und Vorverarbeiten aller gesammelten IoT- und Fallen-Daten (Insekten und Sporen) zu den Aufgaben von Pessl Instruments. Beide Fallen (Insekten und Sporen) helfen bei der Entwicklung von genauen Schädlingsmodellen für Pflanzen aus Aufgabe T2.3.
  • Die gesammelten Daten werden in die STELLA-Datenbank eingespeist (Aufgabe T2.5 und WP3), um sie für die weitere Modellierung und Analyse zu verwenden.

Partner

Abbildung 4_STELLA Konsortialkarte
Abbildung 4_STELLA Konsortialkarte
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