Aarhus Universitets segl

Klimaændringer kan hindre frugtplanter i at få opfyldt deres behov for kulde

Kulde, dvale og varme på de rigtige tidspunkter – det er det, der driver de fleste danske frugttræer og -buske og får dem til at trives og producere frugt og bær. Klimaforandringer kan sætte grus i maskineriet.

Solbær skal helst have kulde og varme på de rigtige tidspunkter for at sætte mange frugter. Foto: Helle K. Sørensen

Frugttræer og -buske i Danmark og andre lande med et tempereret klima er programmeret til at skulle opleve frost og kulde, før de kan sætte frugter. Årstidernes frost og varme skal komme på de rigtige tidspunkter for at frugtsætningen kan fungere optimalt. Den globale opvarmning, hvor varme og kulde kan komme på forkerte, uvante tidspunkter, kan give koks i systemet.

 

Forskere fra Aarhus Universitet leder et nyt projekt, der skal skabe bedre forståelse af de fysiologiske mekanismer, der ligger bag frugtplanternes sæsonmæssige tilpasninger. Den opnåede viden kan anvendes i forædlingsstrategier og til at sikre, at frugtproduktionen er optimeret til at klare højere vintertemperaturer.

 

- Vi ønsker at forstå gennem hvilke fysiologiske mekanismer højere temperatur ændrer planternes frosttolerance og dvale, og vi vil identificere de egenskaber, der gør specifikke sorter mere eller mindre sårbare over for højere temperaturer, forklarer projektets leder postdoc Majken Pagter. Hun er for tiden på orlov fra sin postdoc-stilling i Aarhus Universitet for at arbejde som postdoc ved Max Planck Institute of Molecular Plant Physiology i Tyskland. Begge institutioner samarbejder om projektet, der er støttet af midler fra Det Frie Forskningsråd | Teknologi og Produktion.

 

Årstidens cyklus forstyrres

Frugttræer og -buske gennemgår forskellige stadier i løbet af et år. Vinteren byder på dvale, mens foråret er tiden, da knopperne sættes. I det sene forår eller først på sommeren springer blomsterne ud. Blomsterne forvandles til frugter eller bær, som udvikles hen over sommeren. I løbet af sommeren og det tidlige efterår er frugterne modne og kan høstes, hvorefter træerne og buskene igen gør klar til deres vinterhvil.

  

Det er især ændringer i temperaturen, der sætter gang i de årstidsbestemte ændringer i frugtafgrøder under tempererede himmelstrøg. De højere temperaturer, der opstår som følge af klimaforandringerne, vil sandsynligvis sætte gang i ændringer i de årstidsbestemte responser uden for de sædvanlige sæsoner. Det kan være et problem, da den rigtige timing af disse årstidsbestemte begivenheder er afgørende for plantens overlevelse, vækst og frugtudbytte.

 

- Mildere vintervejr, med større risiko for varme perioder uden for den sædvanlige sæson, vil sandsynligvis påvirke en række af frugtplanternes reaktioner, herunder udvikling af frosttolerance om efteråret, dvale om vinteren, afvikling af frosttolerance om foråret og blomstring om sommeren, siger Majken Pagter.

 

Frosttolerance under lup

Forskerne vil undersøge, hvordan højere temperatur påvirker planternes frosttolerance og dvale i frugtafgrøder i tempererede klima og ved hvilken årstid (efterår, vinter eller forår) effekten er størst. Forskerne vil se nærmere på, hvilke fysiologiske mekanismer er ansvarlige for ændringerne og hvordan højere temperaturer påvirker samspillet mellem dvalestadiet og frosttolerance.

 

Til forsøgene anvender forskerne en række forskellige sorter af solbærbuske. De vil blive dyrket udendørs ved Aarhus Universitets forskningscenter AU Årslev. For at skabe 3-5 grader mere varme i nogle af forsøgsholdene vil planterne dyrkes i læ og med varmerør eller i små rum uden tag på. Disse planter sammenlignes med planter dyrket ved almindelig udendørs temperatur.

 

Frosttolerance er forbundet med en række fysiologiske og biokemiske egenskaber, som sandsynligvis påvirkes af højere temperatur, herunder respiration og indholdet og sammensætningen af opløselig kulhydrater og proteiner.  Disse egenskaber vil blive målt for at komme tættere på forklaring af de mekanismer, der ligger bag de årstidsbestemte ændringer. Forskerne måler desuden frosttolerance, dvale, blomstring og udbytte i solbærplanterne.

 

- Der er lavet en del forsøg vedrørende effekten af klimaforandringer på planter, men de fleste er foretaget i vækstsæsonen. I tempererede klima er der meget lidt forskning i effekten af ændring af vintertemperaturer. De få studier der findes indikerer, at planternes respons udenfor sæsonen, det vil sige fra sidst på efteråret til tidligt på foråret, kan have væsentlig betydning for planternes ødelæggelse som følge af frost, årstidsbestemte ændringer samt udbredelse og sammensætning af arten. Respons udenfor vækstsæsonen kan således have større betydning for succesfuld tilpasning af tempererede planter til klimaforandringer, end man hidtil har troet, siger Majken Pagter.

 

Projektet er støttet af Det Frie Forskningsråd | Teknologi og Produktion med 2,6 mio. kr.

 

Yderligere oplysninger: Postdoc Majken Pagter, orlov fra Institut for Fødevarer, tilknyttet Max Planck Institute of Molecular Plant Physiology frem til udgangen af februar 2016, e-mail: pagter@mpimp-golm.mpg.de