Das Beerenobst, einschließlich der Himbeere, erlangt in Sachsen eine zunehmende Bedeutung als Nischenkultur zur Sortimentserweiterung. Ähnlich wie bei Erdbeeren verursachen hohe Angebotsmengen zur Haupterntezeit niedrigere Preise. Eine Möglichkeit einen besseren Durchschnittspreis zu erzielen, ist die Reifestaffelung durch Verfrühung und Verspätung der Ernte. In den letzten Jahren wurden im Mai vor der Freilandernte für Himbeeren gute Preise erzielt. Durch die Verlängerung der Anbausaison ist eine lange und kontinuierliche Marktbelieferung möglich. Himbeeren sind weiche, schnell verderbliche und sehr witterungsanfällige Früchte. Durch ungünstige Witterungsbedingungen zur Ernte wie z.B. lang anhaltender Regen kann die Qualität der Früchte stark beeinträchtigt werden. Durch einen geschützten Anbau im Gewächshaus oder Folientunnel ist eine witterungsunabhängigere Erzeugung von Früchten mit sehr guter Qualität und Haltbarkeit möglich. 2006 und 2007 wurde untersucht, ob es möglich ist, in Sachsen wirtschaftlich Himbeeren im beheizten Foliengewächshaus zur Ernteverfrühung zu erzeugen.

Ziel dieses Projektes sollte es sein, genaue Einsatzkriterien für die Bekämpfung von Minierfliegen mit Weichwanzen in Kräutern zu erarbeiten. Sehr bald stellte sich aber heraus, dass die Minierfliegenbekämpfung mit Weichwanzen relativ problemlos ist. Weitaus schwieriger war die Situation hinsichtlich der Beherrschung von Weißen Fliegen und Blütenthripsen in Kräutern, wenn im gleichen Betrieb ebenfalls Zierpflanzen und/oder Gemüse in Gewächshäusern angebaut werden.

Das Beerenobst, einschließlich der Himbeere, erlangt in Sachsen eine zunehmende Bedeutung als Nischenkultur zur Sortimentserweiterung. Ähnlich wie bei Erdbeeren verursachen hohe Angebotsmengen zur Haupterntezeit niedrigere Preise. Eine Möglichkeit einen besseren Durchschnittspreis zu erzielen, ist die Reifestaffelung durch Verfrühung und Verspätung der Ernte. In den letzten Jahren wurden im Mai vor der Freilandernte für Himbeeren gute Preise erzielt. Durch die Verlängerung der Anbausaison ist eine lange und kontinuierliche Marktbelieferung möglich. Himbeeren sind weiche, schnell verderbliche und sehr witterungsanfällige Früchte. Durch ungünstige Witterungsbedingungen zur Ernte wie z.B. lang anhaltender Regen kann die Qualität der Früchte stark beeinträchtigt werden. Durch einen geschützten Anbau im Gewächshaus oder Folientunnel ist eine witterungsunabhängigere Erzeugung von Früchten mit sehr guter Qualität und Haltbarkeit möglich. 2006 und 2007 wurde untersucht, ob es möglich ist, in Sachsen wirtschaftlich Himbeeren im beheizten Foliengewächshaus zur Ernteverfrühung zu erzeugen.

Die Zierpflanzenproduktion in Gewächshäusern ist durch zeitweise hohen Bedarf an Heizenergie gekennzeichnet. Möglichkeiten zur Energieeinsparung ergeben sich durch eine Dynamisierung der Klimasteuerung unter Ausnutzung des Wärmeintegrationsvermögens der Pflanzen. In einem Forschungsprojekt wurden Programme zur dynamischen Lichtkorrektur sowie zur Windkorrektur des Heizungssollwertes entwickelt und erprobt. Ein Ergebnis ist, dass sich zusätzlich zur dynamischen Außentemperaturkorrektur mit der dynamischen Lichtkorrektur sowie der Windkorrektur jeweils etwa 2 bis 5 % der Heizenergie einsparen lassen. Die neuen Programmbausteine sind sowohl bei Frühjahrs- als auch bei Herbstkulturen anwendbar. Bei den Versuchen kam es auch ohne Temperatursummenkontrolle zu keinen gravierenden Veränderungen bei der Kulturdauer und Pflanzenqualität. Je größer der Anteil der Kulturdauer ist, der in der Heizperiode liegt, desto größer ist der erzielbare Effekt. Die neuen Programme lassen sich leicht und kostengünstig in bestehende PC-gesteuerte Systeme zur Gewächshausklimatisierung einbinden. In der vorliegenden Schriftenreihe wurden die vollständigen Ergebnisse der Untersuchung veröffentlicht.

Die Zierpflanzenproduktion in Gewächshäusern ist durch zeitweise hohen Bedarf an Heizenergie gekennzeichnet. Möglichkeiten zur Energieeinsparung ergeben sich durch eine Dynamisierung der Klimasteuerung unter Ausnutzung des Wärmeintegrationsvermögens der Pflanzen. In einem Forschungsprojekt wurden Programme zur dynamischen Lichtkorrektur sowie zur Windkorrektur des Heizungssollwertes entwickelt und erprobt. Ein Ergebnis ist, dass sich zusätzlich zur dynamischen Außentemperaturkorrektur mit der dynamischen Lichtkorrektur sowie der Windkorrektur jeweils etwa 2 bis 5 % der Heizenergie einsparen lassen. Die neuen Programmbausteine sind sowohl bei Frühjahrs- als auch bei Herbstkulturen anwendbar. Bei den Versuchen kam es auch ohne Temperatursummenkontrolle zu keinen gravierenden Veränderungen bei der Kulturdauer und Pflanzenqualität. Je größer der Anteil der Kulturdauer ist, der in der Heizperiode liegt, desto größer ist der erzielbare Effekt. Die neuen Programme lassen sich leicht und kostengünstig in bestehende PC-gesteuerte Systeme zur Gewächshausklimatisierung einbinden. In der vorliegenden Schriftenreihe wurden die vollständigen Ergebnisse der Untersuchung veröffentlicht.

Ziel dieses Projektes sollte es sein, genaue Einsatzkriterien für die Bekämpfung von Minierfliegen mit Weichwanzen in Kräutern zu erarbeiten. Sehr bald stellte sich aber heraus, dass die Minierfliegenbekämpfung mit Weichwanzen relativ problemlos ist. Weitaus schwieriger war die Situation hinsichtlich der Beherrschung von Weißen Fliegen und Blütenthripsen in Kräutern, wenn im gleichen Betrieb ebenfalls Zierpflanzen und/oder Gemüse in Gewächshäusern angebaut werden.

Im Rahmen des durch das Sächsische Landesamt für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie durchgeführte Projektes wurden von 2017 bis 2020 Untersuchungen zum Thema „Erhalt und Ausbau der wirtschaftlichen Effizienz im regionalen Anbau bei Erdbeeren“ durchgeführt. Ziel war es, Lösungsansätze für den Erhalt eines wirtschaftlichen Erdbeeranbaus im Freiland und ergänzt durch den geschützten Anbau auf Hochstellagen zu finden. Die Veröffentlichung richtet sich an Erwerbsanbauer von Erdbeeren. Redaktionsschluss: 30.04.2021

Biotische und abiotische Stressfaktoren mindern die Quantität und die Qualität landwirtschaftlicher Erzeugnisse. Sogar die kontrollierten Wachstumsbedingungen eines Gewächshauses tragen nur bedingt zur Minderung der schädlichen Auswirkungen von suboptimalen Wachstumsfaktoren bei. Die negativen Effekte, die durch die Entstehung suboptimaler Wachstumsbedingungen auftreten können, manifestieren sich oft erst nach geraumer Zeit. Aus diesem Grund ist es wichtig, Maßnahmen zu treffen, die diesen negativen Auswirkungen entgegenwirken und eine nachhaltige Produktion von Obst und Gemüse sichern. Um die Widerstandsfähigkeit der Pflanzen gegenüber den zahlreichen Stressfaktoren zu erhöhen, werden sogenannte Pflanzenstärkungsmittel verwendet. Die zahlreichen gärtnerischen Substrate, die bei der Kultivierung von Obst und Gemüse heutzutage unentbehrlich geworden sind, besitzen verschiedene chemische und physikalische Eigenschaften. Diese Eigenschaften unterliegen dem ständigen Einfluss von verschiedenen Faktoren, insbesondere dem Pflanzenwachstum. Anderseits beeinflussen gärtnerische Substrate die Entwicklung der Pflanzen. Die Fähigkeit eines Substrates zur Wasserhaltung, sowie zur Gewährleistung einer optimalen Versorgung mit pflanzlichen Nährstoffen während der kritischen Wachstumsperioden der Pflanzen kann die Produktivität der gärtnerischen Kulturen stark beeinflussen. Dynamische Veränderungen der Substrateigenschaften während des Pflanzenwachstums und Änderungen in physiologischen Reaktionen der gärtnerischen Pflanzen können als System betrachtet werden, und als System können sie, zwecks Optimierung der pflanzlichen Systeme, beeinflusst werden. Diese Einflussnahme kann durch Verwendung von Pflanzenstärkungsmitteln verschiedener Herkunft erreicht werden. In der Fachliteratur wird häufig über Pflanzenstärkungsmittel diskutiert. Dabei wird sehr oft außer Acht gelassen, dass jedes Pflanzenstärkungsmittel ein eigenes Wirkungsspektrum besitzt. Die Breite des Wirkungsspektrums eines Pflanzenstärkungsmittels ist begrenzt, weshalb die positiven Effekte des verwendeten Mittels häufig geringer ausfallen können als erwartet. Die Arbeitshypothese dieser Arbeit belegt, dass durch die Kombination verschiedener bioaktiver Stoffe mit Pflanzenstärkungsmitteln dieses Wirkungsspektrum erweitert werden kann. Aus diesen Zusammenhängen leitet sich das Interesse an Kombinationen verschiedener Pflanzenstärkungsmittel sowie anderer bioaktiver Stoffe ab. Diese Arbeit untersucht die biologischen Effekte verschiedener Kombinationen von bioaktiven Stoffen und Pflanzenstärkungsmitteln zur Stabilisierung pflanzlicher Systeme. Als bioaktive Stoffe werden in dieser Arbeit Laktate und Humate bezeichnet, wobei Mikroorganismen als Pflanzenstärkungsmittel eingesetzt wurden. Die Ergebnisse dieser Arbeit zeigen, dass ein kombinierter Einsatz von Mikroorganismen, Humaten und Laktaten zum Einen zum Erhalt der chemischen und physikalischen Eigenschaften gärtnerischer Substrate, zum Anderen zur Stabilisierung der Pflanzen gegenüber suboptimalen Wachstumsfaktoren beiträgt. Die Anwendung der Kombination von allen drei Komponenten auf Versuchsvarianten mit Gewächshausgurken als Modellpflanze zeigte, dass die Pflanzenproduktivität bei diesen Varianten am höchsten war. Die physiologischen Reaktionen der Gurkenpflanzen im Versuch mit modellierten Stressfaktoren wurden durch Chlorophyllfluoreszenz ermittelt. Die Ergebnisse zeigten, dass die Pflanzen, die mit allen drei Komponenten behandelt wurden, gegenüber suboptimalen Wachstumsbedingungen resistent sind. Die Resultate dieser Arbeit wurden in einem gärtnerischen Unternehmen approbiert. / Biotic and abiotic stress factors reduce the quality and quantity of the horticultural produce. Even controlled growing conditions of a greenhouse can not reduce all the negative influences of the suboptimal growing factors. The negative effects caused by the suboptimal growing factors manifest themselves only after substantial period of time. That is why it is important to take steps that counter these negative effects and enable sustainable production of fruits and vegetables. To improve the resistance of the plants against different stress factors, the plant strengtheners are applied. The horticultural substrates, which are used for cultivation of the fruits and vegetables, have become unalienable and possess the range of different physical and chemical properties. These properties are subjected to constant influence of different biotic and abiotic factors; especially those resulted from the plant growth itself. On the other hand, the substrates influence the growth of the horticultural plants. The water holding capacity of the substrate and its capacity to provide plants with nutrient elements during the critical vegetation periods can influence the productivity of the plant system. Dynamic changes of the substrate properties during the plant growth and changes in physiological reactions of horticultural plants can be viewed as a system, and as the system it can be influenced for the purposes of its optimization. This influence can be achieved by application of different plant strengtheners of different origin. The role of the plant strengthening agents is being discussed in the literature. The missing point in the discussion however is the fact that the plant strengtheners have their own activity spectrum. The activity spectrum of the bioactive substance is limited and expected positive effects of its application can be lesser that expected. The hypothesis of the thesis is based on the premise that combination of the different bioactive substances and plant strengthening agents can increase the activity spectrum. These interrelations cause an interest on combinations of different plant strengtheners and others bioactive substances. This thesis investigates biological effects different combinations of bioactive substances and plant strengtheners with an aim to stabilize plant systems. In this work, lactates and humates are described as bioactive compounds, whereas microorganisms are perceived as plant strengtheners. The results of this work show that the combined application of microorganisms, humates and lactates sustain chemical and physical properties of the horticultural substrates and at the same time stabilize plant systems under the suboptimal growing factors. The experiment variants with greenhouse cucumbers as a model plant treated with all three components showed the highest productivity. Physiological reactions of the cucumber plants were investigated through measurement of the chlorophyll fluorescence of the cucumber leaves in the experiments with modeled suboptimal growing factors. The results showed that the plants treated with a combination of humates lactates and microorganism were more resistant to suboptimal growing conditions than the plants on variants without treatment. The results of this work were approbated at a horticultural enterprise.

Unterschiedliche Leuchtmittel für die Assimilationsbelichtung bei Zierpflanzen wurden getestet und verglichen. Neben den üblichen Natriumdampflampen zählten dazu Keramik-Metallhalogendampflampen, Schwefelplasmalampen und LED-Belichtung. Der Verbrauch an Elektro- und Heizenergie wurde erfasst und im Zusammenhang mit den pflanzenbaulichen Ergebnissen ausgewertet. Mit den moderneren Leuchtmitteln ist eine Einsparung an Elektroenergie möglich, der Einsatz an Heizenergie und die Investitionskosten sind aber meistens höher. Neue Leuchtmittel und Steuerungsstrategien helfen, den Einsatz der Zusatzbelichtung im Zierpflanzenbau zu optimieren. Redaktionsschluss: 28.10.2019

Moderne Präzisionsgartenbaulicheproduktion schließt hoch technifizierte Gewächshäuser, deren Einsatz in großem Maße von der Qualität der Sensorik- und Regelungstechnik abhängt, mit ein. Zu den Regelungsstrategien gehören unter anderem Methoden der Künstlichen Intelligenz, wie z.B. Künstliche Neuronale Netze (KNN, aus dem Englischen). Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der Eignung KNN-basierter Modelle als Bauelemente von Klimaregelungstrategien in Gewächshäusern. Es werden zwei Modelle vorgestellt: Ein Modell zur kurzzeitigen Voraussage des Gewächshausklimas (Lufttemperatur und relative Feuchtigkeit, in Minuten-Zeiträumen), und Modell zur Einschätzung von phytometrischen Signalen (Blatttemperatur, Transpirationsrate und Photosyntheserate). Eine Datenbank, die drei Kulturjahre umfasste (Kultur: Tomato), wurde zur Modellbildung bzw. -test benutzt. Es wurde festgestellt, dass die ANN-basierte Modelle sehr stark auf die Auswahl der Metaparameter und Netzarchitektur reagieren, und dass sie auch mit derselben Architektur verschiedene Kalkulationsergebnisse liefern können. Nichtsdestotrotz, hat sich diese Art von Modellen als geeignet zur Einschätzung komplexer Pflanzensignalen sowie zur Mikroklimavoraussage erwiesen. Zwei zusätzliche Möglichkeiten zur Erstellung von komplexen Simulationen sind in der Arbeit enthalten, und zwar zur Klimavoraussage in längerer Perioden und zur Voraussage der Photosyntheserate. Die Arbeit kommt zum Ergebnis, dass die Verwendung von KNN-Modellen für neue Gewächshaussteuerungstrategien geeignet ist, da sie robust sind und mit der Systemskomplexität gut zurechtkommen. Allerdings muss beachtet werden, dass Probleme und Schwierigkeiten auftreten können. Diese Arbeit weist auf die Relevanz der Netzarchitektur, die erforderlichen großen Datenmengen zur Modellbildung und Probleme mit verschiedenen Zeitkonstanten im Gewächshaus hin. / One facet of the current developments in precision horticulture is the highly technified production under cover. The intensive production in modern greenhouses heavily relies on instrumentation and control techniques to automate many tasks. Among these techniques are control strategies, which can also include some methods developed within the field of Artificial Intelligence. This document presents research on Artificial Neural Networks (ANN), a technique derived from Artificial Intelligence, and aims to shed light on their applicability in greenhouse vegetable production. In particular, this work focuses on the suitability of ANN-based models for greenhouse environmental control. To this end, two models were built: A short-term climate prediction model (air temperature and relative humidity in time scale of minutes), and a model of the plant response to the climate, the latter regarding phytometric measurements of leaf temperature, transpiration rate and photosynthesis rate. A dataset comprising three years of tomato cultivation was used to build and test the models. It was found that this kind of models is very sensitive to the fine-tuning of the metaparameters and that they can produce different results even with the same architecture. Nevertheless, it was shown that ANN are useful to simulate complex biological signals and to estimate future microclimate trends. Furthermore, two connection schemes are proposed to assemble several models in order to generate more complex simulations, like long-term prediction chains and photosynthesis forecasts. It was concluded that ANN could be used in greenhouse automation systems as part of the control strategy, as they are robust and can cope with the complexity of the system. However, a number of problems and difficulties are pointed out, including the importance of the architecture, the need for large datasets to build the models and problems arising from different time constants in the whole greenhouse system.