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https://anchor.fm/botanyone/episodes/Wheat-adaptation-to-climate-change-e16n15e
Ernteausfälle und Ertragseinbußen aufgrund von Hitze- und Trockenstress werden voraussichtlich aufgrund des zunehmend wechselhaften Klimas und einer Zunahme der Häufigkeit von Unwetterereignissen zunehmen.
In ganz Australien ist die Temperatur seit 1.4 um mehr als 1910 °C gestiegen, und es wird eine anhaltende Erwärmung mit mehr extrem heißen Tagen und weniger extrem kühlen Tagen erwartet. Ein Großteil Australiens erlebt historische Dürren mit einem Rückgang der Niederschläge während der für die Zukunft prognostizierten Vegetationsperiode (CSIRO).
Australien leistet einen bedeutenden Beitrag auf dem Weltmarkt für Lebensmittel. Es ist der 12. größte Produzent und der 7. größte Exporteur von Weizen (FAO). Die jüngsten Weizenertragsverluste aufgrund von Hitze- und Dürrestress in Australien wurden auf ca hoch wie 27% und Produktion wird projiziert weiter sinken in der Zukunft mit Auswirkungen auf die globale Weizenversorgung und Ernährungssicherheit.
Daher ist es wichtig, Anpassungsstrategien zu entwickeln, um die Auswirkungen des Klimawandels auf die globale Weizenproduktion abzumildern.
Genotypen unterscheiden sich in ihrer Empfindlichkeit gegenüber Umweltbedingungen. Es ist jedoch nicht möglich, alle Sorten in allen Umgebungen und Regionen anzubauen, um die Anpassung an Trockenheit und Hitzestress zu steuern.
Eine neue Studie unter der Leitung von Dr. Daniela Bustos-Korts, Forscherin an der Wageningen University & Research, verwendet Modelle zum Füllen der Datenlücken, um die Reaktion von Genotypen auf aktuelle und zukünftige Umgebungen besser vorhersagen zu können.
Der Ertrag reagiert in bestimmten Phasen der Entwicklung empfindlicher auf Stress. Daher könnte die Wahl des Genotyps verwendet werden, um die Auswirkungen des Klimawandels zu minimieren. Die Studie berücksichtigte 156 hypothetische Genotypen, die aufgrund ihrer Phänologie einzigartig sind.
Die Forscher charakterisierten den Genotyp durch Umweltinteraktion für den Getreideertrag über 39 Jahre historischer Wetteraufzeichnungen unter Verwendung des Weizenmodells Agricultural Production Systems sIMulator (APSIM).
Das bestätigte die Studie Klimawechsel wirkt sich negativ auf den Ertrag aus, da heiße und trockene Jahre häufiger werden. Milde Jahre hatten einen durchschnittlichen Ertrag, der 2.13-mal höher war als der von „heißen und trockenen“ Jahren.
Durch die Simulation des Ertrags für jeden Genotyp über 39 Jahre im nordöstlichen Weizengürtel konnten die Forscher den ertragreichsten Genotyp für jede Region unter Dürre und Hitzestress identifizieren. Studien wie diese tragen zur globalen Ernährungssicherheit bei, indem sie die Annahme von Anpassungs- und Minderungsstrategien gegen den Klimawandel fördern. Bustos-Korts erklärt: „Zukünftige Sorten müssen mit stressigeren Bedingungen fertig werden als in der Vergangenheit, weshalb es wichtig ist, nach Blühgewohnheiten zu selektieren, die zur Anpassung an Temperatur- und Wasserstress beitragen. Diese Studie liefert nützliche Informationen für die Auswahl von Sorten, die gut an zukünftige Wachstumsbedingungen angepasst sind.“
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Dieser Artikel ist Teil einer Sonderausgabe über die Verknüpfung von Nutzpflanzen-/Pflanzenmodellen und Genetik. Lesen Sie hier die weiteren Open-Access-Artikel im Sonderheft: https://academic.oup.com/insilicoplants/pages/linking-crop-plant-models-and-genetics
Das APSIM-Weizenmodell ist frei zugänglich und frei verfügbar unter: https://www.apsim.info/
