A A R H U S U N I V E R S I T E T Det Jordbrugsvidenskabelige Fakultet Hvornår er tørke mest farlig? Mathias Neumann Andersen

Afgrøders tørkefølsomhed 1. Planters fordampning og produktion 2. Modeller for udbyttetab pga. tørke 3. Analyse af vandingsforsøg Plantens fysiologiske reaktioner 4. Analyse af frøsætning i majs 5. Genetisk/biokemisk årsag til frøabortion Disposition: Hvornår er tørke mest farlig?

Planters fotosyntese og fordampning er forbundne CO 2 H2OH2O Hvornår er tørke mest farlig?

Model for udbyttetab pga. tørke: Relativ udbyttenedgang (1-Ua/Up) er en funktion af stressdage: Sd i = (1-Ta/Tp) i og afgrødeudvikling: Ts i = temperatursum fra vækststart til dagnr. i i kombination: 1-Ua/Up =  Sd i (a + b Ts i + c Ts i 2 ) Hvornår er tørke mest farlig?

Vinterbyg Vinterhvede Vinterraps Udbyttetab (kr./ha/stressdag) Dato Hvornår er tørke mest farlig? Vintersæd: 1-Ua/Up =  Sd i (a + b Ts i + c Ts i 2 )

Hvornår er tørke mest farlig? Vårraps Udbyttetab (kr./ha/stressdag) Dato Vårbyg Ærter Spisekartofler Vårsæd:

Hvornår er tørke mest farlig? Udbyttekomponenter i vinterraps:

Hvornår er tørke mest farlig? Frø-antal Lysabsorption Relativt tab per stressdag VegetativBlomstring FrøfyldningMod- ning Modeller for vinterraps:

Hvornår er tørke mest farlig? Målt reduktion i frøantal (%) Målt reduktion i lysabsorption (%) Model reduktion i lysabsorption (%) Model reduktion i frøantal (%) Modeller for vinterraps:

Hvornår er tørke mest farlig? Relativ udbyttetab per stressdag Alternativ udbyttemodel for vinterraps: VegetativBlomstring FrøfyldningMod- ning

Afgrøders tørkefølsomhed: - Produktion og fordampning er koblede – til en vis grad -Flerårige vandingsforsøg afslører tørkefølsomme faser -I vinterraps er blomstring og sidste del af frøfyldningen følsomme -Blomstring: nedgang i frøantal -Frøfyldning: grønt skulpe-areal reduceres (tvangsmodning) Opsummering Hvornår er tørke mest farlig?

Vandet Tørke under blomstring Tørke og frøabortion i majs:

Hvornår er tørke mest farlig? Dage fra bestøvning stigende stress: [t c ] [t 1 ] [t 2 ] [t 3 ] [t 4 ] Sukroseindhold i frøanlæg:

Hvornår er tørke mest farlig? Stigende stress: [t c ] [t 1 ] [t 2 ] [t 3 ] [t 4 ] Hexoseindhold i frøanlæg:

Hvornår er tørke mest farlig? 500 µm 100 µm Assimilatforsyningsvejen til det unge frøanlæg:

Hvornår er tørke mest farlig? Invertaseaktivitet i frøanlæg: Vandet Uvandet

Hvornår er tørke mest farlig? Genekspression af invertase i frøanlæg: A Relativ mRNA mængde B a abab abab abab b Ivr2 Dage fra bestøvning Incw2 Stigende stress: [t c ] [t 1 ] [t 2 ] [t 3 ] [t 4 ] stress stadie Ivr2: Vakuolær invertase Incw2: Cellevægs invertase

Plantens fysiologiske reaktioner: - Tørke i blomstringsfasen medfører frøabortion -Unge frøanlæg har forhøjet sukrose/hexose-forhold under stress -Dette kan påvirke assimilatforsyningen til frøanlægget -Gen for invertase og enzymaktivitet er nedreguleret under stress -Løsning: forædling for højere invertaseaktivitet? Opsummering Hvornår er tørke mest farlig?