Les modèles comblent les lacunes dans les données pour identifier les génotypes afin de maximiser le rendement dans la zone de blé du nord de l’Australie sous le changement climatique.

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Les mauvaises récoltes et les rendements dus au stress thermique et à la sécheresse devraient augmenter en raison d’un climat de plus en plus variable et d’une augmentation de l’incidence des phénomènes météorologiques violents.

Dans toute l’Australie, les températures ont augmenté de plus de 1,4 ° C depuis 1910 et il y a un réchauffement constant avec des jours plus chauds et moins de jours très frais sont attendus. Une grande partie de l’Australie a connu des sécheresses historiques avec des précipitations réduites pendant la future saison de croissance projetée (CSIRO).

L’Australie contribue de manière significative au marché alimentaire mondial. C’est le 12ème producteur et le 7ème exportateur de blé (FAO). Les récentes pertes de production de blé dues à la chaleur et à la sécheresse en Australie devraient atteindre 27 % et la production devrait continuer à baisser à l’avenir, avec des impacts sur l’approvisionnement mondial en blé et la sécurité alimentaire.

Il est donc important de développer des stratégies d’adaptation pour atténuer les impacts du changement climatique sur la production mondiale de blé.

Les génotypes varient dans leur sensibilité aux conditions environnementales. Cependant, toutes les variétés ne peuvent pas être cultivées dans tous les environnements et régions pour guider l’adaptation à la sécheresse et au stress thermique.

Une nouvelle étude dirigée par le Dr. Daniela Bustos-Korts, chercheuse à l’Université et à la recherche de Wageningen, modélise pour combler les lacunes dans les données afin de mieux prédire la réponse du génotype aux environnements actuels et futurs.

Le stress est plus sensible à certaines étapes du développement. Par conséquent, la sélection du génotype pourrait être utilisée pour minimiser l’impact du changement climatique. L’étude a considéré 156 génotypes hypothétiques uniques en raison de leur phénologie.

Les chercheurs ont caractérisé le génotype par l’interaction environnementale pour le rendement en grains sur 39 ans d’enregistrements météorologiques historiques à l’aide d’un modèle de blé du simulateur de systèmes de production agricole (APSIM).

Un aperçu général des types d’approches de modélisation utilisées pour générer des données de résultats APSIM, l’ajustement des splines et la génération de prédictions sur toute la surface de latitude, et l’utilisation des prédictions P-spline pour classer les emplacements.

L’étude a confirmé que le changement climatique a un impact négatif sur le rendement à mesure que les années chaudes et sèches deviennent plus fréquentes. Les années-lumière ont eu un rendement moyen 2,13 fois supérieur aux années « chaudes et sèches ».

En simulant le rendement de chaque génotype sur 39 ans dans la zone de blé de l’Est, les chercheurs ont pu identifier le génotype avec le rendement le plus élevé pour chaque région soumise à la sécheresse et au stress thermique. Des études comme celle-ci contribuent à la sécurité alimentaire mondiale en adoptant des stratégies d’adaptation et d’atténuation contre le changement climatique. Bustos-Korts explique que « les futures variétés devront faire face à des conditions plus stressantes que par le passé, il est donc important de choisir des habitudes de floraison qui contribuent à l’adaptation de la température et du stress hydrique. Cette étude fournit des informations utiles pour sélectionner des variétés bien adaptées aux conditions de croissance futures. « 

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Cet article fait partie d’un numéro spécial sur les liens entre modèles cultures/plantes et génétique. Lisez les autres articles en libre accès dans le numéro spécial ici : https://academic.oup.com/insilicoplants/pages/linking-crop-plant-models-and-genetics

Le modèle APSIM Blé est en accès libre et disponible gratuitement sur : https://www.apsim.info/

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