Projektleiter: Prof. Dr. Eckart Priesack, Helmholtz Zentrum München, Institut für Biochemische Pflanzenpathologie

Förderzeitraum: 2012-2015

Die vorhergesagten Veränderungen mittlerer Klimawerte (höhere Temperaturen und atmosphärische CO₂-Konzentrationen) wie auch Änderungen der Häufigkeit, Dauer und Stärke von Niederschlägen und Klimaextremen (Frost-, Hitze- und Trockenperioden, Starkniederschläge) werden sich auf Ernte und Qualität landwirtschaftlicher Pflanzen auswirken.

Während Effekte von vielen dieser Klimafaktoren auf die Ertragsbildung landwirtschaftlicher Kulturen untersucht wurden, ist nur wenig zum Einfluss auf die chemische Zusammensetzung der Pflanzenbiomasse bekannt. Noch geringer ist die Kenntnis davon, wie Auswirkungen der Klimaänderung auf pflanzeninterne Transport- und Transformationsprozesse chemischer Substanzen (z.B. Mikro- und Makronährstoffe, Zucker, Stärke, Phenole) und auf Qualitätsparameter (z.B. Kohlenstoff zu Stickstoff (C/N)-Verhältnis der Körner) zu modellieren sind.

Dieses Wissen ist nötig, wenn die Qualität zukünftiger Erträge geschätzt werden soll. Daher wird das Teilprojekt neue Pflanzenwachstumsmodelle entwickeln und testen, die auf verbesserten Modellen zur Photosynthese und Ressourcen-Allokation in der Pflanze beruhen. Schwerpunkt wird die explizite Modellierung des Wasser- und Stofftransports in Xylem und Phloem sein. Die neuen Teilmodelle erweitern das Einzelpflanzenmodell PLATHO und die Bestandespflanzenmodelle CERES, SPASS, SUCROS und GECROS, die als Untermodelle des Agrarökosystemmodells Expert-N implementiert sind.