Im Rahmen des Arbeitspaketes 2 - Implementierung von pflanzenbasierten Sensoren zur Messung des Wasserzustandes von Pflanzen - wurden im Sommer und Herbst 2020 Experimente an Maispflanzen am Forschungszentrum Jülich durchgeführt. Der Versuchsaufbau umfasste Topfsysteme zur kontrollierten Bewässerung und Messung der Pflanzentranspiration, einschließlich gut bewässerter und Bodenwasserdefizit-Bedingungen, oder Maispflanzen, die im Versuchsgarten des IBG-2: Plant Sciences angebaut wurden. Die Pflanzenentwicklung, einschließlich des Blattwachstums und der Internodienverlängerung, die Biomasseakkumulation und der Wasserverbrauch wurden während der gesamten vegetativen Wachstumsstadien gemessen. Blatt- und Stängelpsychrometer wurden installiert, um das Wasserpotenzial der Pflanzen kontinuierlich mit einem Aufzeichnungsintervall von 30 Minuten über einige Tage bis zu drei Wochen zu messen, um die tageszeitlichen Schwankungen des Wasserpotenzials und die Auswirkungen von Trockenheit (austrocknender Boden und hohes Dampfdruckdefizit) zu verstehen. Wir fanden eine gute Übereinstimmung zwischen Psychrometer-basierten Messungen des Pflanzenwasserpotenzials und denen, die destruktiv mit der regulären Druckkammer ermittelt wurden. Ein zweiter pflanzenbasierter Sensor, den wir getestet haben, war eine Wärmebildkamera, die Informationen über die Temperaturunterschiede zwischen Blatt und Luft liefert, die als Proxy für die Stomata-Leitfähigkeit und Transpiration gelten. Wir haben verschiedene Ansätze getestet, um Indizes zu erhalten, die Aufschluss über die Reaktion der Pflanzen auf Trockenheit und den Bedarf an Bewässerung geben. Die Wärmebildtechnik wurde durch Gasaustauschmessungen ergänzt, um die Korrespondenz zwischen thermischen Indizes und Stomata-Leitfähigkeit und Transpiration zu bestimmen. Die Experimente beinhalteten auch Umgebungsmessungen, um Änderungen des Wasserpotenzials und der Transpiration der Pflanzen mit den ober- und unterirdischen Umweltbedingungen wie Lufttemperatur, Dampfdruckdefizit, Strahlung und Bodenwassergehalt zu verknüpfen. Die nächsten Schritte werden darin bestehen, von Psychrometern abgeleitete Messungen des Blatt- und Stammwasserpotenzials und der Blatt-Luft-Temperaturdifferenzen in Abhängigkeit von den Umweltbedingungen zu modellieren, um Grenzbedingungen für die Bewässerungsplanung festlegen zu können (Arbeitspaket 3).