Prozessbasiertes Modell zur Quantifizierung der Trockenstresswirkung auf den CO2- und H2O-Gasaustausch von Kulturpflanzenbeständen am Beispiel der Gerste (Hordeum vulgare L.)

• Applicant: Dr. Johannes Müller
• Subject Area: Plant Cultivation, Plant Nutrition, Agricultural Technology
• Term: from 2009 to 2014
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 149137156

Der globale Klimawandel stellt Pflanzenbau und Pflanzenzüchtung vor die Aufgabe der Entwicklung geeigneter Anpassungsstrategien. Hierzu werden verbesserte Agro-Ökosystem- und Kulturpflanzenmodelle benötigt, die eine zuverlässige Analyse und Quantifizierung der Wirkung von Klimaveränderungen auf die Ertragsbildung gestatten. Besondere Bedeutung hat dabei die Wirkung von Trockenstress. Die verfügbaren Kulturpflanzenmodelle bilden die Trockenstresswirkung mittels empirischer oder halbempirischer Ansätze häufig zu ungenau ab. Für Weiterentwicklungen kommen vor allem physiologisch und biophysikalisch begründete Modelle in Betracht, die die inhärenten Wechselwirkungen von CO2-Gasaustausch, Transpiration/Wasserhaushalt und Energieaustausch adäquat erfassen. Hierzu soll eine vorliegende Prinziplösung zu einem wesentlich verbesserten prozessorientierten und generischen Modell des gekoppelten Blatt- und Bestandesgasaustauschs weiterentwickelt, für die Berücksichtigung der Trockenstress-Wirkungen spezifiziert und für eine spätere Einbindung in Kulturpflanzenmodelle bereitgestellt werden. Daten eines ökobiophysikalischen Feld-Messkomplexes bilden die Grundlage für die Modellierung. Als Modellpflanze wurde die Gerste aufgrund ihrer Bedeutung als Kulturpflanze und Beispielobjekt der genetischen und physiologischen Forschung, der Übertragbarkeit der Ergebnisse auf weitere Getreidearten, der sehr guten regionalen Kooperationsmöglichkeiten sowie der bisherigen eigenen Vorarbeiten ausgewählt.

• DFG Programme: Research Grants