Als gevolg van klimaatverandering, graangewassen zullen ongetwijfeld worden blootgesteld aan langere en frequentere perioden van droogte. Hoe goed ze dit overleven hangt af van hun interactie met water, voedingsstoffen, bacteriën, en schimmels in de bodem. Het nieuwe onderzoeksnetwerk "RhizoTraits", gecoördineerd door de Universiteit van Bayreuth, probeert nu de wisselende veerkracht van graansoorten te doorgronden. De resultaten worden verwerkt in bio-economische concepten voor het versterken van de voedselzekerheid. Het Duitse federale ministerie van Onderwijs en Onderzoek (BMBF) financiert het project in eerste instantie voor vier jaar tot een bedrag van 1 9 miljoen euro, waarvan een miljoen naar de universiteit van Bayreuth gaat.

Samenwerkingspartners in het nieuwe onderzoeksnetwerk zijn de Technische Universiteit van München, het Karlsruhe Instituut voor Technologie en het Beierse Staatsinstituut voor Landbouw. De naam "RhizoTraits" is afgeleid van de rhizosfeer, de bodemzone waarin plantenwortels op zoek gaan naar voedingsstoffen en water, en waar ze interageren met een grote verscheidenheid aan micro-organismen. "Deze ondergrondse processen zijn de sleutel tot het aanpassingsvermogen en de weerstand van graangewassen tegen klimaatverandering. Daarom moeten we meer weten over welke specifieke eigenschappen van de rhizosfeer planten in tijden van droogte gunstig of schadelijk zijn. De verschillen tussen verschillende graansoorten moeten Dit is de enige manier om onze landbouwecosystemen op de lange termijn robuuster te maken, " legt junior professor dr. Johanna Pausch uit, coördinator van de onderzoeksvereniging. Ze leidt de werkgroep agro-ecologie aan de Universiteit van Bayreuth en is lid van het Bayreuth Centre of Ecology &Environmental Research (BayCEER).

Voedselzekerheid in tijden van klimaatverandering

Hoe nauwkeuriger en vollediger de interacties binnen de rhizosfeer worden begrepen, hoe betrouwbaarder de gevolgen van klimaatverandering voor de landbouw kunnen worden voorspeld. Maar de onderzoekspartners van "RhizoTrait" houden zich niet alleen bezig met prognoses. Belangrijker zijn landbouw- en voedselbeleidsmaatregelen die anticiperen op deze voorzienbare gevolgen van klimaatverandering. "Op basis van onze gezamenlijke onderzoeksresultaten, we hopen innovatieve concepten voor te stellen die ervoor moeten zorgen dat landbouwopbrengsten gelijke tred houden met de behoeften van een groeiende wereldbevolking, ondanks veranderende klimatologische omstandigheden. Wij zien deze handelingsadviezen als een bijdrage aan een bio-economie waarin duurzaamheid en voedselzekerheid nauw met elkaar verbonden zijn, ' zegt Paas.

Oude gewassen:een waardevolle bron van informatie

Bijzonder aan het geplande onderzoek is dat oude gewassen, tegenwoordig nauwelijks relevant voor de landbouw, worden meegenomen in haar onderzoeken. De meeste graansoorten die tegenwoordig worden verbouwd, zijn in de afgelopen 50 jaar veredeld. De focus lag op het verhogen van de opbrengsten, terwijl voldoende water- en nutriëntenvoorraden vanzelfsprekend zijn. De vraag of deze planten zich kunnen aanpassen aan klimaatgerelateerde tekorten aan water en nutriënten is daarom grotendeels genegeerd.

In de loop van deze ontwikkeling, echter, bepaalde genen die belangrijk zijn voor de veerkracht van graangewassen zijn mogelijk verloren gegaan. Ze stellen planten in staat om de bodemgesteldheid in hun eigen voordeel te beïnvloeden. Bijvoorbeeld, de wortels kunnen stoffen afscheiden die de vestiging van kolonies schimmels en bacteriën in de directe omgeving bevorderen. Symbiose met schimmels die voedingsstoffen leveren of symbiose met bacteriën die stikstof uit de lucht kunnen binden, maken planten minder vatbaar voor de gevolgen van droogte of andere extreme gebeurtenissen. Oude gewasvariëteiten kunnen aantonen of de genetische basis voor een dergelijke zelfbescherming is veranderd door puur opbrengstgerichte veredeling. In aanvulling, ze kunnen verdere aanwijzingen bevatten over welke rhizosfeerkenmerken de stresstolerantie van planten kunnen verhogen.