Eine stabile landwirtschaftliche Produktion und Ernährungssicherheit erfordern mehr als nur hochwertige Samen und moderne Maschinen. Sie hängen auch von einer oft übersehenen Verteidigungslinie ab: Pflanzenschutz.

Von der feldbezogenen Schädlings- und Krankheitsüberwachung bis hin zu Quarantäneinspektionen in Häfen, von der koordinierten Bekämpfung wandernder Schädlinge bis zur Früherkennung und Ausrottung invasiver Arten – eine wesentliche Ressource untermauert jeden Aspekt des Pflanzenschutzes: Exemplare.

Motten, die durch Lichtfang gesammelt wurden, kranke Blätter, die von Feldern entnommen wurden, verdächtige Organismen, die in Häfen abgefangen wurden – diese scheinbar gewöhnlichen Proben bewahren kritische Informationen über die Morphologie der Arten, die geografische Verbreitung, das Wirtsspektrum und vieles mehr. Sie bilden die Grundlage für die Schädlingsidentifizierung, Prognose und Frühwarnung sowie für Quarantäneinspektionen und -kontrollen.

Da der Pflanzenschutz zunehmend schnellere Reaktionen und eine stärkere regionale Zusammenarbeit erfordert, reicht es nicht mehr aus, sich für Identifizierung, Schulung und Archivierung von Ressourcen ausschließlich auf physische Exemplare zu verlassen, um die Anforderungen des modernen Pflanzenschutzes an Effizienz, Sicherheit und Informationsaustausch zu erfüllen.

Exemplare von Quarantäneschädlingen, neu auftretenden invasiven Arten und regional seltenen Schädlingen und Krankheiten sind oft extrem schwer zu sammeln, was sie zu wertvollen und unersetzlichen Ressourcen macht.

Gesteckte Insektenexemplare sind anfällig für Verfall, mit brüchigen Körpern, gebrochenen Antennen und Beinen und abgenutzten Schuppen.

Gepresste Pflanzenkrankheits- und Unkrautexemplare können mit der Zeit verblassen oder schimmeln und ihre diagnostischen Merkmale allmählich verlieren.

Begrenzte Lagerbedingungen, Temperaturschwankungen, Feuchtigkeit und Schädlingsbefall können irreversible Schäden verursachen. Jede Entnahme, jeder Vergleich oder jeder Versand setzt physische Exemplare zusätzlichen Abnutzungserscheinungen aus. Selbst sorgfältig angelegte Referenzsammlungen sind weiterhin dem Risiko von Verfall und Verlust ausgesetzt.

Reihen von Glas-Exemplarboxen in einem landwirtschaftlichen Technologiezentrum beherbergen gesammelte landwirtschaftliche Schädlinge, nützliche Insekten und einheimische Insektenarten. Diese Exemplare dienen als lebendiges Archiv für das lokale Schädlings- und Krankheitsmanagement. (Bildquelle: Shaanxi Provincial Department of Agriculture and Rural Affairs)

Die genaue Identifizierung von landwirtschaftlichen Schädlingen und Krankheitserregern hängt oft von subtilen dreidimensionalen morphologischen Merkmalen ab.

Die Unterscheidung eng verwandter Insektenarten kann die Untersuchung der Dichte von Oberflächenpunkten, der Winkel von Flügeladern oder der Strukturen auf der Unterseite des Abdomens erfordern. Die Identifizierung von Unkrautsamen beruht auf Oberflächentexturen und dreidimensionalen Konturen, während die erhabene oder vertiefte Morphologie von Krankheitsläsionen ebenfalls wichtige diagnostische Hinweise liefern kann.

Herkömmliche 2D-Fotografien sind durch feste Blickwinkel eingeschränkt, wodurch kritische Identifikationsmerkmale leicht übersehen oder verdeckt werden können. Dies kann die Genauigkeit der Identifizierung beeinträchtigen.

Eine falsche Identifizierung kann zu unangemessenen Schädlingsbekämpfungsstrategien und Pestizidauswahl führen, was letztendlich die Genauigkeit der Überwachung und die Wirksamkeit der Bekämpfung beeinträchtigt.

Wandernde Schädlinge und invasive Arten breiten sich häufig über geografische Grenzen hinweg aus. Pflanzenschutzstationen und Quarantänebehörden in verschiedenen Regionen unterhalten jedoch oft unabhängige Exemplarsammlungen mit begrenzter Konnektivität.

Wenn verdächtige Proben eine Expertenprüfung über Regionen hinweg erfordern, sind herkömmliche Arbeitsabläufe stark auf den Versand physischer Exemplare angewiesen. Dies kostet Zeit und birgt das Risiko von Schäden an den Exemplaren. Insbesondere bei Quarantäneschädlingen kann die physische Übertragung potenziell gefährlicher biologischer Materialien auch Risiken für die Biosicherheit mit sich bringen.

Um die Einschränkungen traditioneller physischer Exemplare bei der Langzeitkonservierung, der Effizienz der Identifizierung und dem Ressourcenaustausch zu überwinden, erforschen Pflanzenschutzorganisationen neue Ansätze für das Exemplarmanagement.

Hier kommt das JLM-Lifetech 3DDS Rapid 3D Specimen Digitization & Reconstruction System ins Spiel.

Das System integriert ein hochpräzises optisches Bildgebungsarray mit intelligenten 3D-Rekonstruktionsalgorithmen und vereinfacht die professionelle 3D-Modellierung in drei einfachen Schritten: Exemplar platzieren. Scan starten. Modell erkunden.

In nur etwa 15 Minuten kann ein hochauflösendes, vollfarbiges 3D-Modell mit 720°-Ansicht erstellt werden. Die intuitive Bedienung ermöglicht es dem zuständigen Pflanzenschutzpersonal, diesen neuen Ansatz zur digitalen Archivierung von Exemplaren schnell zu übernehmen.

Als eine der ersten Sätze großer technischer Ausrüstungen der Provinz Sichuan im Jahr 2025 anerkannt, bietet das System eine im Inland entwickelte Technologie zur Unterstützung des Aufbaus digitaler Exemplararchive für den Pflanzenschutz.

Für das Management von Pflanzenschutzexemplaren bietet das System vier Hauptvorteile:

Mithilfe der berührungslosen optischen Bildgebungstechnologie muss das Exemplar lediglich auf der Probenplattform platziert werden. Während des gesamten Erfassungsprozesses ist keine manuelle Handhabung, kein Drehen oder physischer Kontakt erforderlich.

Ein vollständiges digitales 3D-Modell wird automatisch generiert, was eine langfristige digitale Konservierung und unbegrenzte Reproduktion für wiederholten Zugriff und Nutzung ermöglicht. Dies reduziert die Notwendigkeit, physische Exemplare zu entnehmen, erheblich und minimiert das Risiko natürlicher Verschlechterung.

Hochauflösende 3D-Modelle mit 720°-Ansicht können frei gedreht, gezoomt und präzise vermessen werden.

Identifikationsmerkmale, die in herkömmlichen 2D-Bildern nur schwer vollständig zu erfassen sind, werden durch interaktive 3D-Visualisierung klar sichtbar.

Experten können Exemplare aus der Ferne mit einer Erfahrung untersuchen, die der Beobachtung physischer Proben in der Hand sehr ähnlich ist, was eine effizientere Expertenprüfung ermöglicht und eine höhere Identifizierungsgenauigkeit unterstützt – ohne die Einschränkungen fester Blickwinkel.

3D-Digitalmodell einer Laternenzikade (Pyrops candelaria), erstellt vom JLM-Lifetech 3DDS Rapid 3D Specimen Digitization & Reconstruction System. Als charakteristischer Schädling von Obstbäumen in Longan- und Litschianbaugebieten kann die Laternenzikade anhand wichtiger morphologischer Merkmale identifiziert werden, darunter ihr verlängerter Kopfteil, Flügelzeichnungen und stechend-saugende Mundwerkzeuge.

Sobald von Experten geprüfte Referenzexemplare digital archiviert wurden, können sie Teil einer standardisierten digitalen Referenzsammlung werden.

Mitarbeiter an vorderster Front können diese Modelle jederzeit für den Online-Vergleich und die Schulung abrufen und so ein klareres Verständnis der Unterscheidungsmerkmale verschiedener Arten gewinnen.

Der Wissenstransfer ist nicht mehr durch geografische Grenzen oder Personalwechsel eingeschränkt. Dies trägt dazu bei, Expertenwissen zu bewahren und die Identifizierungsfähigkeiten in regionalen Pflanzenschutznetzwerken zu stärken.

3. Larvenstadium > 6. Larvenstadium > Puppe

Das JLM-Lifetech 3DDS Rapid 3D Specimen Digitization & Reconstruction System wird verwendet, um verschiedene Entwicklungsstadien des schwarzen Bodenschneckenkäfers (Agrotis ipsilon) digital zu archivieren, einschließlich Larvenstadien und Puppen. Diese digitalen Modelle können wiederholt für den Unterricht, die praktische Identifizierungsschulung und die wissenschaftliche Forschung verwendet werden, sodass Benutzer die Unterscheidungsmerkmale jedes Entwicklungsstadiums studieren können, ohne physische Exemplare wiederholt handhaben zu müssen.

Das System verfügt über ein integriertes Modul für die Verwaltung digitaler Exemplarmuseen, das verschiedene Arten von Exemplarinformationen in umfassende digitale Aufzeichnungen konsolidiert.

Ohne den Versand physischer Exemplare können Organisationen Exemplare aus der Ferne abrufen, vergleichen und überprüfen sowie Experten aus verschiedenen Regionen konsultieren. Dies hilft, die Biosicherheitsrisiken im Zusammenhang mit der Übertragung physischer Quarantäneschädlingsexemplare zu vermeiden.

Bei größeren Schädlingsausbrüchen oder Vorfällen mit invasiven Arten ermöglicht der digitale Zugriff auf Exemplarressourcen auch schnellere Reaktionen und eine effizientere Koordination, was wertvolle Zeit für Notfallprävention und -bekämpfung bietet.

Das JLM-Lifetech Digital Specimen Museum integriert Exemplarsammlungsprotokolle, 3D-Modelle und unterstützende Dokumentation, um ein umfassendes digitales Exemplararchiv für effizientes Management, Zugriff und Wissensaustausch zu erstellen.

Von gewöhnlichen Nutzpflanzenschädlingen und -krankheiten bis hin zu Quarantäneschädlingen, die in Häfen abgefangen werden; von der Erfassung und digitalen Archivierung invasiver Arten bis zur Entwicklung von Fähigkeiten im Bereich des bodennahen Pflanzenschutzes und der Überwachung – das JLM-Lifetech 3DDS Rapid 3D Specimen Digitization & Reconstruction System treibt durch seine Kernfähigkeiten der zerstörungsfreien Erfassung, hohen Effizienz und hochauflösenden 3D-Rekonstruktion die digitale Transformation im landwirtschaftlichen Pflanzenschutz voran.

Wenn Sie nach einer effizienten digitalen Archivierungslösung für landwirtschaftliche Schädlingsexemplare, Pflanzenschutz, Forstschutz, ökologische Überwachungsproben oder Quarantäne-bezogene biologische Exemplare suchen, kontaktieren Sie JLM-Lifetech, um mehr über das 3DDS Rapid 3D Specimen Digitization & Reconstruction System zu erfahren.