Inhalt: Akustikprojekt
EIP-Projekt „Beetle Sound Tube" zur akustischen Früherkennung von vorratsschädlichen Insekten
Die Früherkennung von Befall ist für die Bekämpfung von lagerschädlichen Insekten von großer Bedeutung. Gängige Verfahren, wie die Messung der Temperatur greifen erst sehr spät, wenn der Befall bereits weit fortgeschritten und der Schaden groß ist. Die Erfassung von Fraß- und Bewegungsgeräuschen einzelner Insekten in Getreidelägern wäre eine Möglichkeit, Befall schon in einem sehr frühen Stadium zu erkennen und geeignete Bekämpfungsmaßnahmen, wie den Einsatz von biologischen Gegenspielern, für den Anfangsbefall einzuleiten.
Die akustische Identifikation von Schadinsekten stellt eine große Herausforderung dar. Da die Tiere nicht akustisch miteinander kommunizieren, sind die einzig verfügbaren Geräusche relativ leise Fraß- und Bewegungsgeräusche, die nicht nur vom Insekt, sondern auch stark vom umgebenden Substrat abhängig sind. Fraßgeräusche in harten, trockenen Vorräten unterscheiden sich von denen in weichen oder gemahlenen Substraten. Auch die Entfernung, in der ein Signal wahrgenommen werden kann, ist abhängig vom Substrat und dessen Schallleitungseigenschaften.
Das BLE-Innovationsprojekt „InsectTap“, an dem das Julius Kühn-Institut in Kooperation mit der Universität Kassel und den Firmen WEDA und MEODAT beteiligt war, brachten erste Ergebnisse. Versuche mit Kornkäferpopulationen in 1 m³ (ca. 720 kg) bzw. 8 m³ (ca. 5770 kg) Weizen zeigten, dass sich die Käfer akustisch etwa 8 Wochen früher erkennen lassen, als es mit konventionellen Methoden wie der Temperaturmessung möglich war (Müller-Blenkle et al. 2016).
Im „Beetle Sound Tube"-Projekt sollte die akustische Früherkennung für die Nutzung in landwirtschaftlichen Betriebe weiterentwickelt werden. Dazu hat sich das JKI unter Leitung der agrathaer GmbH mit 11 Partnern aus Landwirtschaft, Industrie, Verbänden und Wissenschaft zusammengeschlossen.
Die "Beetle Sound Tubes" (übersetzt Käferschallröhren) sind perforierte Metallröhren, die in das Getreide eingebracht werden und als große Käferfallen dienen. Innerhalb der Röhren werden mit einem Mikrofon Insektengeräusche aufgezeichnet.
Das erste System wurde im Sommer 2018 in einem 70 t-Silo in Brandenburg aufgebaut und erfolgreich getestet. Im Sommer 2019 kamen drei weitere Betriebe mit verschiedenen Lagerformen hinzu: Ein 300 t Silo, ein Flachlager und Big Bags, die besonders in kleineren Betrieben häufig zur Getreidelagerung genutzt werden.
Während in den Silos ein fest verbautes Röhrensystem installiert wurde, was beim Be- und Entladen im Silo verbleibt, wurden für die anderen Lagerformen Röhren entwickelt, die mit einem Schneckengewinde nachträglich ins Getreide eingedreht werden können. Das ermöglicht es, die Röhren flexibel einzusetzen und vor der Getreideentnahme zu entfernen, um frei mit großen Geräten arbeiten zu können.
Die Versuche im Rahmen des Projektes "Beetle Sound Tube" liefen bis November 2022 in vier brandenburgischen Betrieben. Im Laufe des Projektes gab es einige Anpassungen und am Ende stand ein automatisches System, mit einem Auffangbehälter mit eingebautem Mikrofon in den Röhren, in dem die Geräusche der gefangenen Insekten aufgenommen und mit einer vom Projektpartner Müller-BBM entwickelten Software automatisch ausgewertet werden konnten. Der Landwirt/Lagerhalter erhält täglich eine E-Mail vom Akustiksystem, die ihn über eventuelle Käfergeräusche und über die im Lager gemessenen Temperaturen informiert.
Das Projekt wurde im November 2022 erfolgreich abgeschlossen. Es wurde ein funktionsfähiges Früherkennungssystem für vorratsschädliche Insekten in Getreidelägern entwickelt, was in zwei Testbetrieben weiterbetrieben wird. Im nächsten Schritt wird ein Industriepartner gesucht, der das bestehende System marktreif und somit für Landwirte kommerziell verfügbar macht.
Weiterhin konnten im Rahmen des Projektes vielfältige biologische Daten zu Vorratsschädlingen in Brandenburg erhoben werden. Umfangreiche Langzeitdatensätze über mehrere Lagerperioden sind im Vorratsschutz selten und daher sehr wertvoll. Die erhobenen Daten werden als Basis für verschiedene Fragestellungen auch nach Projektende genutzt.
weitere Informationen
http://agrathaer.de/de/projekt/beetle-sound-tube-eip-projekt
https://www.netzwerk-laendlicher-raum.de/agrar-umwelt/eip-agri/
Müller-Blenkle, C., C. Adler und S. Kirchner (2016). Akustische Früherkennung von Schadinsekten in Vorräten (InsectTap). 60. Deutschen Pflanzenschutztagung, Halle, 20.-23.9.2016: 344-345.
Müller-Blenkle, C., Schöller, M., Prozell, S., Szallies, I. und Adler, C.S. (2019). Akustische Früherkennung von Vorratsschädlingen in Getreide mit dem "Beetle Sound Tube". Mitt. Dtsch. Ges. allg. angew. Ent. 22, Halle (Saale), 22, p. 129-133
Müller-Blenkle, C., Simon, U., Szallies, I., Prozell, S., Schöller, M., and Adler, C. S. 2022. Large-scale trapping and acoustic detection of beetles in grain storage using the “Beetle Sound Tube”-system. Paper presented at the IOBC-WPRS 13th meeting of the Working Group „Integrated Protection of Stored Products", Barcelona (Spain), 03-06 October, 2022.
Gefördert durch den Europäischen Landwirtschaftsfonds für die Entwicklung des ländlichen Raums (ELER) www.eler.brandenburg.de