Wechselwirkung CO2 und Trockenstress bei Gerste

Federführendes Institut BD Institut für Biodiversität

Untersuchungen zur Wechselwirkung zwischen Wasserversorgung und erhöhten CO2-Konzentrationen bei Wintergerste-Genotypen

Für die Anpassung der Landwirtschaft an den Klimawandel wird die Vielfalt von Kultur- und Wildpflanzen in Agrarlandschaften eine entscheidende Rolle spielen. Dazu muss bekannt sein, welche Potenziale innerhalb von Kulturpflanzen zur Anpassung an den Klimawandel stecken. Wir untersuchen hierzu die Rolle des CO₂-Düngeeffektes in Kombination mit Trockenstress auf Genotypen von Kulturpflanzen.

Hintergrund und Zielsetzung

Die atmosphärische CO₂-Konzentration wird von derzeit ca. 395 ppm bis gegen Mitte dieses Jahrhunderts auf ca. 550-600 ppm ansteigen. Grundsätzlich verändern hohe CO₂-Konzentrationen den Wasserhaushalt von Pflanzen (i.d.R. Verminderung der Transpiration) und stimulieren Wachstum und Ertrag von C₃ Pflanzen (sog. „CO₂-Düngeeffekt“), wobei insbesondere bei Getreidearten wie Gerste Hinweise auf deutliche Sortenunterschiede in der Reaktion auf mehr CO₂ vorliegen. Die Gründe dafür sind z.T. unverstanden, ebenso die möglichen Wechselwirkungen mit der bekannten unterschiedlichen Sortenempfindlichkeit der Gerste gegenüber Wasserstressbedingungen.

Ziel des Kooperationsprojektes mit den ungarischen Partnern ist es, zu ermitteln, ob und inwieweit die Ergebnisse aus unterschiedlichen experimentellen Ansätzen zur Anpassung von Kulturpflanzen an den Klimawandel (CO₂-Konzentration, Trockenheit) vergleichbar sind bzw. ob Ergebnisse aus Modellexperimenten im Labor auf die Feldsituation übertragbar sind.

Vorgehensweise

Ein gemeinsames Experiment zur Wechselwirkung von erhöhten CO₂-Konzentrationen und Wassermangel auf Genotypen von Wintergerste ist in den Phytotronen in Martonvasar (Ungarn) geplant. Hierzu wird ein aus bisherigen Versuchen in open-top Kammern in Braunschweig ausgesuchtes Kollektiv von 10 Genotypen von Wintergerste in den Phytotronen den gleichen atmosphärischen CO₂-Konzentrationen wie in den Braunschweiger Feldversuchen (400 und 700 ppm) ausgesetzt und gleichzeitig kurzzeitigem Trockenstress unterworfen.