Wetenschap - 12 augustus 2019

Nieuw model selecteert gewassen per klimaatzone

tekst:
Albert Sikkema

Statistici van de Wageningse onderzoeksgroep Biometris hebben een model ontwikkeld dat nauwkeurig de opbrengst van meerdere maisvariëteiten in verschillende klimaatzones voorspelt. Hiermee kunnen veredelingsbedrijven beter inspelen op klimaatverandering.

©Shutterstock

Biometris werkt samen met het Franse onderzoeksinstituut INRA en andere Europese partners in een consortium voor fenotypering van planten. Doel is om de invloed van milieuomstandigheden op de gewasopbrengst te bepalen.

250 variëteiten
De Franse onderzoeker Emilie Millet, werkzaam bij Biometris, coördineerde veldproeven op dertig Europese onderzoeksfaciliteiten. Daar teelden plantenonderzoekers 250 verschillende maisvariëteiten onder uiteenlopende milieuomstandigheden en maten ze onder meer de opbrengst, temperatuur, bodemvochtigheid en lichtintensiteit gedurende het groeiseizoen.

13 ton
Dat leidde tot een berg informatie over de invloed van milieufactoren op de gewasopbrengst. Zo behaalde het Duitse onderzoeksstation in Karlsruhe onder optimale omstandigheden (gemiddeld 20 graden, af en toe regen) een maisopbrengst van 13 ton per hectare, waar het onderzoeksstation in het Italiaanse Bologna (droog en heet) maar een opbrengst van gemiddeld 3 ton per hectare haalde.

Model
Dezelfde maisvariëteiten werden ook in een onderzoekscentrum in het Franse Montpellier geteeld, waar onderzoekers in detail de invloed van milieufactoren op gewasgroei bepaalden. Wageningse statistici onder leiding van Fred van Eeuwijk ontwikkelden daarbij een statistische methode om die berg data te analyseren. Daaruit rolde een model, dat aan de hand van het DNA van de maisvariëteit voorspelt hoe goed deze mais presteert onder uiteenlopende milieuomstandigheden.

Nauwkeurig
De onderzoekers namen daarna de proef op de som door - met het model - de opbrengst van 56 maissoorten uit een ander project te voorspellen onder vier verschillende groeicondities. Daaruit bleek dat het model zeer accuraat was. Waar de maisopbrengst 10 ton bedroeg, voorspelde het model bijvoorbeeld een opbrengst van 9 tot 11 ton. Een dergelijke nauwkeurigheid voor geheel nieuwe omstandigheden is uniek, zegt Willem Kruijer van Biometris, tweede auteur van het artikel van Millet in het tijdschrift Nature Genetics.

Ranking
De onderzoekers hebben per klimaat een ranking gemaakt van de maisvariëteiten die daar het beste presteren. Die ranking kunnen plantenveredelaars gebruiken om per klimaatzones met de best aangepaste rassen door te kruisen. Het model simuleert ook hoe de verschillende variëteiten presteren bij de verwachte klimaatverandering, zodat veredelaars kunnen inspelen op de milieuomstandigheden in de toekomst, zegt Millet. Desgewenst kunnen veredelaars dit ook doen met gewassen als tomaat en aardappel, zodra er teeltgegevens zijn van een  voldoende aantal variëteiten en milieuomstandigheden, zegt Kruijer.


Re:ageer