Projektdetails

Fdoknr

BML102100

Projektbeginn

06.12.2024

Projektende

-

Status

laufend

Projekttitel

TdRF2024_Machbarkeitsstudie: Methoden zur Bewertung von Trockenstresstoleranz in der Sortenwertprüfung (methods for evaluation of DROught Stress Tolerance in VCU testing)

Projekttitel Englisch

-

Fördersumme

234.750,00

Forschungsprogramm

Programm für Forschung und Entwicklung im BML

Genderrelevant

nein

Rolle	Lfnr	Name
Auftraggeber	1	Bundesministerium für Land- und Forstwirtschaft, Regionen und Wasserwirtschaft (bis 31.03.2025)
Auftraggeber	2	Bundesministerium für Land- und Forstwirtschaft, Klima- und Umweltschutz, Regionen und Wasserwirtschaft
Auftragnehmer	1	Österreichische Agentur für Gesundheit und Ernährungssicherheit GmbH

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Wissenschaftszweige
Land- und Forstwirtschaft, Fischerei

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Der Klimawandel stellt die Landwirtschaft vor erhebliche Herausforderungen. Qualitätsweizen wird hauptsächlich in den trockenen Regionen Ostösterreichs angebaut, wo der Ertrag stark vom Wasserangebot abhängt. Auch Mais leidet zunehmend unter Trockenstress, während Bewässerungsmöglichkeiten begrenzt sind. Klimamodelle prognostizieren längere Dürrephasen für Österreich, die den Anbau stark beeinträchtigen. Eine Lösung sind neue Sorten mit verbesserter Trockenheitstoleranz. Bisher müssen sich Landwirt:innen auf Informationen aus Prospekten verlassen, da es keine standardisierte Bewertung in der Sortenwertprüfung gibt. Die offiziellen Protokolle erfassen lediglich Parameter, die nicht die Sortenleistung unter Trockenstress widerspiegeln. Der Ertrag in trockenen Regionen bleibt als einzige Orientierung, ein präziser Indikator für Trockenstresstoleranz fehlt. Um eine aussagekräftige Bewertung der Trockenresistenz vorzunehmen, bedarf es geeigneter Methoden. Ziel des Projektes ist es, innovative Methoden zu testen und deren Eignung für die Sortenwertprüfung zu evaluieren. Dazu werden drei trockene Standorte im Osten Österreichs gewählt, und ein Rain Out Shelter wird genutzt, um den Trockenstress gezielt zu erhöhen. Die Erhebung des Wasserrückhaltevermögens sowie das Monitoring der Bodenfeuchtigkeit mittels Sensoren sollen präzise Daten über das Ausmaß der Trockenheit liefern, um eine umfassende Beurteilung des Trockenstresses für verschiedene Sorten und Standorte zu ermöglichen. Moderne Phenotyping-Methoden wie NIR-Spektroskopie und Drohnen mit Spezialkameras werden eingesetzt, um den Einfluss des Wassermangels auf die Gesundheit und Stoffwechselaktivität der Pflanzen zu erfassen. Neben den üblichen Qualitätsparametern wird auch das Proteom der Körner in verschiedenen Entwicklungsstadien mittels LC-MS/MS untersucht. Die Quantifizierung wichtiger Enzyme und Hitzeindikatoren kann Aufschluss darüber geben, wie sich die Sorten bei Trockenstress verhalten. Die gewonnenen Daten ermöglichen es, die besten Verfahren zu identifizieren. Eine Bewertung mittels SWOT-Analyse wird Empfehlungen für eine kosteneffiziente Umsetzung in der Sortenwertprüfung liefern. Moderne Verfahren zur Beurteilung der Trockenresistenz innerhalb der Sortenwertprüfung leisten einen wichtigen Beitrag zur Anpassung an den Klimawandel und zur Nachhaltigkeit, wodurch die österreichische Landwirtschaft zukunftsfähig gemacht und die Ernährungssicherung sowie Wettbewerbsfähigkeit verbessert werden.

Der Klimawandel stellt die Landwirtschaft vor erhebliche Herausforderungen. Qualitätsweizen wird hauptsächlich in den trockenen Regionen Ostösterreichs angebaut, wo der Ertrag stark vom Wasserangebot abhängt. Auch Mais leidet zunehmend unter Trockenstress, während Bewässerungsmöglichkeiten begrenzt sind. Klimamodelle prognostizieren längere Dürrephasen für Österreich, die den Anbau stark beeinträchtigen. Eine Lösung sind neue Sorten mit verbesserter Trockenheitstoleranz. Bisher müssen sich Landwirt:innen auf Informationen aus Prospekten verlassen, da es keine standardisierte Bewertung in der Sortenwertprüfung gibt. Die offiziellen Protokolle erfassen lediglich Parameter, die nicht die Sortenleistung unter Trockenstress widerspiegeln. Der Ertrag in trockenen Regionen bleibt als einzige Orientierung, ein präziser Indikator für Trockenstresstoleranz fehlt. Um eine aussagekräftige Bewertung der Trockenresistenz vorzunehmen, bedarf es geeigneter Methoden. Ziel des Projektes ist es, innovative Methoden zu testen und deren Eignung für die Sortenwertprüfung zu evaluieren. Dazu werden drei trockene Standorte im Osten Österreichs gewählt, und ein Rain Out Shelter wird genutzt, um den Trockenstress gezielt zu erhöhen. Die Erhebung des Wasserrückhaltevermögens sowie das Monitoring der Bodenfeuchtigkeit mittels Sensoren sollen präzise Daten über das Ausmaß der Trockenheit liefern, um eine umfassende Beurteilung des Trockenstresses für verschiedene Sorten und Standorte zu ermöglichen. Moderne Phenotyping-Methoden wie NIR-Spektroskopie und Drohnen mit Spezialkameras werden eingesetzt, um den Einfluss des Wassermangels auf die Gesundheit und Stoffwechselaktivität der Pflanzen zu erfassen. Neben den üblichen Qualitätsparametern wird auch das Proteom der Körner in verschiedenen Entwicklungsstadien mittels LC-MS/MS untersucht. Die Quantifizierung wichtiger Enzyme und Hitzeindikatoren kann Aufschluss darüber geben, wie sich die Sorten bei Trockenstress verhalten. Die gewonnenen Daten ermöglichen es, die besten Verfahren zu identifizieren. Eine Bewertung mittels SWOT-Analyse wird Empfehlungen für eine kosteneffiziente Umsetzung in der Sortenwertprüfung liefern. Moderne Verfahren zur Beurteilung der Trockenresistenz innerhalb der Sortenwertprüfung leisten einen wichtigen Beitrag zur Anpassung an den Klimawandel und zur Nachhaltigkeit, wodurch die österreichische Landwirtschaft zukunftsfähig gemacht und die Ernährungssicherung sowie Wettbewerbsfähigkeit verbessert werden.

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Climate change presents significant threats for agriculture. Quality wheat is primarily grown in the dry regions of eastern Austria, where yields heavily depend on water supply. In recent years, maize has suffered from drought stress, but possibilities for irrigation are limited. Additionally, climate models forecast longer periods of drought for Austria, impacting cultivation. One potential solution is developing new varieties with improved drought tolerance. So far, farmers have relied on information from brochures, as there is no standardized evaluation in the Value for Cultivation and Use (VCU) testing of new varieties. The official protocols only record parameters unsuitable for assessing variety performance under drought stress. Currently, yield in dry regions remains the only benchmark, but a precise indicator for drought stress tolerance is lacking. There is a need for suitable methods to conduct a meaningful assessment of drought resistance. The aim of this project is to test innovative methods, evaluate their suitability for variety value testing, and establish a more sustainable VCU testing process. This study will select three dry locations in eastern Austria. Additionally, a rainout shelter will be used to increase drought stress. The assessment of water retention capacity and the monitoring of soil moisture using sensors aim to provide precise data on the extent of drought, enabling a comprehensive evaluation of drought stress for different varieties and locations. Modern phenotyping methods, such as near-infrared (NIR) spectroscopy and drones with specialized cameras, will be employed to record the impact of water shortage on plant health and metabolic activity. In addition to the usual quality parameters, the proteome of the grains at various stages will be analyzed using LC-MS/MS. The quantification of important metabolic enzymes and heat indicators can provide insights into how individual varieties respond to drought stress. Based on the data obtained, the most suitable methods can be identified. A final evaluation using a SWOT analysis will yield recommendations for cost-efficient implementation in VCU testing. Modern methods for assessing drought resistance within VCU testing will significantly contribute to climate change adaptation and sustainability. Additionally, Austrian agriculture will be better prepared for the future, enhancing food security and competitiveness.

Climate change presents significant threats for agriculture. Quality wheat is primarily grown in the dry regions of eastern Austria, where yields heavily depend on water supply. In recent years, maize has suffered from drought stress, but possibilities for irrigation are limited. Additionally, climate models forecast longer periods of drought for Austria, impacting cultivation. One potential solution is developing new varieties with improved drought tolerance. So far, farmers have relied on information from brochures, as there is no standardized evaluation in the Value for Cultivation and Use (VCU) testing of new varieties. The official protocols only record parameters unsuitable for assessing variety performance under drought stress. Currently, yield in dry regions remains the only benchmark, but a precise indicator for drought stress tolerance is lacking. There is a need for suitable methods to conduct a meaningful assessment of drought resistance. The aim of this project is to test innovative methods, evaluate their suitability for variety value testing, and establish a more sustainable VCU testing process. This study will select three dry locations in eastern Austria. Additionally, a rainout shelter will be used to increase drought stress. The assessment of water retention capacity and the monitoring of soil moisture using sensors aim to provide precise data on the extent of drought, enabling a comprehensive evaluation of drought stress for different varieties and locations. Modern phenotyping methods, such as near-infrared (NIR) spectroscopy and drones with specialized cameras, will be employed to record the impact of water shortage on plant health and metabolic activity. In addition to the usual quality parameters, the proteome of the grains at various stages will be analyzed using LC-MS/MS. The quantification of important metabolic enzymes and heat indicators can provide insights into how individual varieties respond to drought stress. Based on the data obtained, the most suitable methods can be identified. A final evaluation using a SWOT analysis will yield recommendations for cost-efficient implementation in VCU testing. Modern methods for assessing drought resistance within VCU testing will significantly contribute to climate change adaptation and sustainability. Additionally, Austrian agriculture will be better prepared for the future, enhancing food security and competitiveness.

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Projektdetails

beteiligte Personen/Organisationen

zugeordnete Wissenschaftszweige

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