Zeitschrift für Pflanzenphysiologie und Pathologie

Früherkennung einer Infektion mit Fusarium oxysporum mithilfe binomialer logistischer Regressionsmodelle auf der Grundlage der Reflexionsspektroskopie im sichtbaren und nahen Infrarotbereich

Juan Carlos Marin-Ortiz a , Lilliana Maria Hoyos-Carvajal a , Verónica Botero-Fernandez b , Lucio Flavio de Alencar Figueiredo c

Die Gefäßwelke ist eine ernste Bedrohung für viele wirtschaftlich wichtige Nutzpflanzen. Das Auftreten der Krankheit wird visuell beurteilt und ist daher subjektiv und verzögert. Außerdem ist eine zerstörende Probenahme erforderlich. Die Anwendung binomialer logistischer Regressionsmodelle (BLRM) zur Vorhersage eines Fusarium-Befalls anhand von Spektralreflexionsdaten im sichtbaren und nahinfraroten (VIS/NIR) Spektralbereich wurde bisher bei keinem der Wirte versucht. Ziel dieser Forschung war die Entwicklung einer auf BLRM basierenden Methodologie, mit der sich das Auftreten eines Fusarium-Befalls bei Tomatenpflanzen anhand von Reflexionsspektren feststellen lässt. Die Studie wurde während der asymptomatischen Phase der Krankheit an zwei Tomatensorten durchgeführt, von denen eine gegenüber allen Rassen von Fusariumoxysporum tolerant und eine anfällig war . Es wurden 16 BLRM entwickelt, ein Modell pro Probenahme (alle drei Tage), die hoch signifikant waren (p < 0,001) und sechs Tage nach der Infektion (DPI) eine hohe Anpassungsgüte zeigten. In einem Treibhaus wurden drei wichtige Wellenlängen ermittelt, die sich zur Erkennung der Fusarium-Welke als zuverlässig erweisen: Reflexionen bei 430 nm, 550 nm und 750 nm (R430, R550 und R750). In den für tolerante Pflanzen entwickelten Modellen waren nur die Variablen R970 beim Auftreten nach 3 Tagen (I _3dpi ) und R704 beim Auftreten nach 9 Tagen (I _9dpi ) nicht signifikant. Den erzielten Ergebnissen zufolge haben die aus den Reflexionsdaten von Tomatenpflanzen generierten BLRMs eine höhere Vorhersageausbeute. Die in dieser Forschung entwickelten BLRM-Modelle können zur schnellen Erkennung und zerstörungsfreien Schätzung des Auftretens der Gefäßwelke bei Pflanzen während der Inkubationszeit der Krankheit eingesetzt werden.