Einfluss des Klimas auf die Ertragsstabilität von Körnerleguminosen

• Antragsteller: Dr. Moritz Reckling
• Fachliche Zuordnung: Pflanzenbau, Pflanzenernährung, Agrartechnik
• Förderung: Förderung von 2019 bis 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 420661662

Um sich an die Herausforderungen des Klimawandels anzupassen, bedarf es resilienter landwirtschaftlicher Systeme. Die zeitliche Stabilität der Erträge, beeinflusst von zunehmender Klimavariabilität und Extremwetterereignissen, ist ein Indikator für diese Resilienz. Als Lieferanten hochwertigen Eiweißes und wichtiger Ökosystemleistungen stellen Körnerleguminosen einen maßgeblichen Baustein resilienter Systeme dar. Allerdings schwanken die Erträge von Körnerleguminosen stärker als die anderer Kulturen und es gibt erste Anzeichen für eine Zunahme dieser Schwankungen. Der langfristige sowie der direkte Einfluss klimatischer Veränderungen und extremer Wetterereignisse auf die Ertragsschwankungen der Körnerleguminosen ist jedoch unzureichend belegt, insbesondere für unterschiedliche Arten und Umwelten. Solche Analysen und ein grundlegendes Prozessverständnis sind nötig, um Pflanzenbau und Pflanzenzüchtung darin zu unterstützen, die Anbausysteme an den Klimawandel anzupassen. Das Projekt wird Veränderungen der Ertragsstabilität und den Einfluss des Klimas auf die Ertragsstabilität von Erbsen, Ackerbohnen und Sojabohnen in sechs Langzeitversuchen aus Europa mit innovativen statistischen Methoden und Simulationsmodellen untersuchen. Die übergeordneten Forschungsfragen sind: (i) Hat die Ertragsstabilität der Körnerleguminosen über die letzten 60 Jahre abgenommen? (ii) Gibt es einen Zusammenhang zwischen der Klimavariabilität und der Ertragsstabilität? (iii) Beeinflussen die Wetterereignisse während spezifischen Wachstumsphasen die Ertragsstabilität mehr als annuelle Einflüsse? Und (iv) führt eine Kombination von statistischen Methoden und Simulationsmodellen zu einem besseren Verständnis der Zusammenhänge und Prozesse als einzelmethodische Ansätze? Die Bearbeitung dieser Fragen verfolgt folgende Ziele: (i) Quantifizierung der Beziehung zwischen Klimavariabilität und Ertragsstabilität von Körnerleguminosen auf Grundlage von Langzeitversuchen in Europa, (ii) Quantifizierung des Einflusses von mittleren jährlichen Klimaindikatoren auf die Ertragsstabilität, (iii) Quantifizierung des Einflusses von mittleren Klimaindikatoren während der Blüte und Hülsenfüllung auf die Ertragsstabilität, und (iv) Quantifizierung des Einflusses von Trockenheit und Hitzestress während der Blüte und Hülsenfüllung auf die Ertragsstabilität auf Grundlage einer Kombination von statistischer Analyse und Simulationsmodellen. Daten zu Ertrag, Phänologie und Wetter aus sechs Langzeitversuchen in Europa liefern die Grundlage für die Anwendung innovativer statistischer Analysen mit einem skalenunabhängigen Ertragsstabilitätsindikator, gemischten linearen Modellen und prozessbasierten Simulationsmodellen. Durch die Kombination dieser Methoden können allgemeine Trends der Entwicklung der Ertragsstabilität über die letzten Jahrzehnte und Zusammenhänge mit der Klimavariabilität nachgewiesen werden, um unser Verständnis der Resilienz landwirtschaftlicher Systeme zu erweitern.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen