Sensoren, Multiomik und Pflanzenphänotypisierung erhöhen Resilienz von Agrar- und Lebensmittelsystemen
Landwirtschaftliche Technologien und Instrumente können nachhaltige und widerstandsfähige Agrar- und Lebensmittelsysteme und die Ernährungssicherheit angesichts des Klimawandels fördern. Sie können landwirtschaftlichen Betrieben zum Beispiel helfen, Pflanzenstress frühzeitig zu erkennen, Düngestrategien abzustimmen und den optimalen Erntezeitpunkt zu bestimmen. Sie können sie ebenso dabei unterstützen, die idealen Mischkulturen zu finden, die Ertrag und Qualität steigern und gleichzeitig Ressourcen schonen. Die Katholische Universität Portugal (UCP) war federführend beim EU-finanzierten Projekt STARGATE, das darauf abzielte, die Kapazitäten der UCP in Bereichen wie Sensortechnologien, Multiomik, Pflanzenphänotypisierung, Datenanalyse und prädiktive Modellierung zu erweitern. Mit den unterschiedlichen wissenschaftlichen und kommerziellen Ergebnissen hat STARGATE den Grundstein dafür gelegt, dass sich die UCP zu einem Exzellenzzentrum für leistungsstarke Agrar- und Lebensmitteltechnologien in Portugal und auf internationaler Ebene entwickelt.
Teamarbeit entfesselt Potenzial der Agrar- und Lebensmitteltechnologie von UCP
Drei Institutionen von Weltrang schlossen sich der UCP im Rahmen des Partnerschaftsprojekts STARGATE an. Das französische Nationale Forschungsinstitut für Landwirtschaft, Ernährung und Umwelt ist Europas führende Agrarforschungseinrichtung und steht weltweit an zweiter Stelle im Bereich Agrarwissenschaften. Die Wageningen University & Research hat sich einen guten Ruf im Bereich der Pflanzenphänotypisierung erworben, einschließlich der fortgeschrittenen 3D-Rekonstruktion von Pflanzen und der Integration von Robotern für automatisierte Experimente. Das Leibniz-Institut für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung ist bekannt für seine Arbeiten auf dem Gebiet der Pflanzengenetik und der Kulturpflanzenforschung, insbesondere für die Erhaltung und Nutzung der Vielfalt von Kulturpflanzen.
Wissen, Instrumente und kommerzielle Sensorentwicklung
STARGATE förderte die Mobilität von Nachwuchsforschenden, die aktiv an drei Ausbildungsschulen, fünf Workshops und acht kurzfristigen wissenschaftlichen Missionen in Partnereinrichtungen teilnahmen. „Diese Einrichtungen boten eine Infrastruktur für die praktische Ausbildung von Nachwuchsforschenden und die Möglichkeit, unter der Anleitung von renommierten Sachverständigen wichtige Kompetenzen zu entwickeln. Sie unterstützten außerdem das Datenmanagement und die Datenanalyse bei den Experimenten der Promovierenden und tauschten bewährte Praktiken in der Forschung und im Projektmanagement aus, wovon das UCP-Personal profitierte“, kommentiert STARGATE-Projektkoordinatorin Manuela Pintado vom Zentrum für Biotechnologie und Feinchemie der UCP. STARGATE hat außerdem standardisierte Protokolle für die Datenerfassung bei UCP erstellt. „Diese Protokolle, die u. a. die Bereiche Umweltcharakterisierung, Datengewinnung und Datenanalyse abdecken, werden effiziente, unabhängige und einheitliche Verfahren gewährleisten, die zu einer höheren Zuverlässigkeit und Vergleichbarkeit der Ergebnisse und zu einem tieferen Einblick führen“, so Pintado weiter. Zudem beweist das Projektteam mit seinem intelligenten Sensor für die Traubenreifung das Potenzial für die Umsetzung von Forschungsergebnissen in praktische, marktfähige Lösungen für die Agrar- und Lebensmittelindustrie. „Es nutzt Sensortechnologie, Datenanalysen zur Pflanzenphänotypisierung und Deep Learning. Die bereitgestellten Mittel haben entscheidend dazu beigetragen, dass wir diese technischen und kommerziellen Meilensteine erreichen konnten, und sowohl das akademische Wachstum als auch neue Geschäftsmöglichkeiten gefördert“, so Pintado.
Gemeinsamer Einsatz für eine resiliente Zukunft der Agrar- und Lebensmittelwirtschaft
Das aktive Engagement der STARGATE-Projektpartner und -Interessengruppen unterstützte die Einrichtung des Wissensportals auf der STARGATE-Website, um den Fortschritt zu beschleunigen und Fachleuten und Forschenden, die sich mit landwirtschaftlichen Innovationen befassen, praktische Erkenntnisse und Unterstützung zu bieten. Das Portal enthält wissenschaftliche Veröffentlichungen und Informationen über Technologien, laufende Projekte und Finanzierungsmöglichkeiten. Außerdem werden Links zu Technologie- und Dienstleistungsanbietern, verwandten Netzen und Interessengruppen bereitgestellt, um die Zusammenarbeit zu fördern. STARGATE hat der UCP und Portugal den Weg zu einer führenden Position in Europa im Bereich der Technologien zur Pflanzenphänotypisierung geebnet. Zudem werden über das Projekt und sein Wissensportal die Interessengruppen im Ökosystem der Lebensmittelindustrie dabei unterstützt, den Einsatz von Sensortechnologien, Robotik, Datenmodellierung und künstlicher Intelligenz (KI) als transformative Instrumente für die Lebensmittelindustrie zu beginnen oder auszuweiten.
Schlüsselbegriffe
STARGATE, Agrar- und Lebensmittelwirtschaft, Pflanzenphänotypisierung, Landwirtschaft, Multiomik, Robotik, Sensortechnologien, KI, Agrartechnik, Pflanzenstress
