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Research stay for improved plant MRI
From 7 January to 23 January 2026, Marcus Prier, a scientist in the field of magnetic resonance imaging at the Research Campus STIMULATE at Otto von Guericke University Magdeburg, visited the Agri-PET/MRI project partner BF Educational in Jolanda Di Savoia, Italy. An OCRA tabletop MRI system was handed over to the project partner in January 2025.
Last year, mini-MRI was used to take MRI images of young crops such as wheat and maize. MRI images allow us to look inside plants and visualise their water distribution. Water distribution provides information about the health of the plants. Nutrient or water deficiencies are stress factors in plant growth and lead to yield losses or even plant death. MRI measurements during the growth phase are intended to detect stress symptoms at an early stage based on internal water distribution. To enable measurements to be taken directly in the field, the mini MRI was built by partner BF into a remote-controlled, battery-powered rover with caterpillar tracks.
During this two-week stay, the MRI installation and condition were assessed. Two small electrical components had to be replaced, the software was updated, and the MRI was recalibrated. Agricultural science staff and students also received further training and instruction in calibration and the intricacies of MRI measurement. This should lead to even better measurement results in the future.
Much of the stay was spent further developing the OCRA/Relax2 software for operating the MRI. A special AgriMRI mode was implemented, which makes the MRI easier to use for plant measurements. Plants can now be registered in a separate window before measurement. All metadata relating to the plant can be entered here, with all important parameters, such as sowing date, water availability, nutrient availability through fertilisation or application of plant protection products or biostimulants, being agreed with the agricultural scientists. This should make it easier to structure experiments and evaluate measurement results afterwards.
Forschungsaufenthalt für verbesserte Pflanzen-MRT
Vom 7.-23.01.2026 besuchte Marcus Prier, Wissenschaftler im Bereich Magnetresonanztomographie am Forschungscampus STIMULATE der Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg, den Agri-PET/MRI Projektpartner BF Educational in Jolanda Di Savoia, Italien. Dem Projektpartner wurde im Januar 2025 ein OCRA Tabletop MRI System übergeben.
Mit dem Mini-MRT wurden im letzten Jahr von jungen Nutzpflanzen, wie Weizen oder Mais, MRT-Bilder aufgenommen. MRT-Bilder erlauben es, in das Innere der Pflanzen zu schauen und deren Wasserverteilung sichtbar zu machen. Die Wasserverteilung lässt Rückschlüsse auf die Gesundheit der Pflanzen zu. Nährstoff- oder Wassermangel sind Stressfaktoren beim Pflanzenwachstum und führen zu Ertragseinbrüchen oder gar Pflanzensterben. MRT-Messungen in der Wachstumsphase sollen Stress-Symptome frühzeitig anhand der inneren Wasserverteilung erkennen. Um Messungen direkt auf dem Feld zu ermöglichen, wurde das Mini-MRT vom Partner BF in einen ferngesteuerten und batteriebetriebenen Rover mit Raupenantrieb gebaut.
In diesem zweiwöchigen Aufenthalt wurden der MRT-Einbau und der Zustand des MRTs begutachtet. Zwei kleine elektrische Komponenten mussten getauscht werden, die Software wurde aktualisiert und der MRT wurde neu kalibriert. Auch wurden die agrarwissenschaftlichen Mitarbeiter:innen und Student:innen in der Kalibrierung und den Feinheiten der MRT-Messung weitergebildet und geschult. Dies soll zukünftig zu noch besseren Messergebnissen führen.
Ein Großteil des Aufenthalts wurde genutzt, um die OCRA/Relax2-Software zur Bedienung des MRTs weiter zu entwickeln. So wurde ein spezieller AgriMRI-Modus implementiert, der das MRT für Pflanzenmessungen bedienungsfreundlicher macht. In einem Extra-Fenster können nun die Pflanzen vor der Messung angemeldet werden. Hier können alle Metadaten zur Pflanze eingetragen werden, wobei alle wichtigen Parameter, wie Tag der Aussaat, Wasserverfügbarkeit, Nährstoffverfügbarkeit durch Düngungen oder Applikation vom Pflanzenschutzmittel oder Biostimulanzien, mit den Agrarwissenschaftlern abgestimmt wurden. Dadurch sollen sich Experimente leichter strukturieren und Messerergebnisse im Nachgang einfacher auswerten lassen.