Schaderreger sind bereits im gegenwärtigen Klima ein wichtiger, die Pflanzenproduktion limitierender Faktor. Durch den Klimawandel werden auch Schaderreger beeinflusst. Der Klimawandel führt höchstwahrscheinlich gleichfalls zu einer Zunahme von Extremwetterereignissen sowohl hinsichtlich der Stärke als auch der Häufigkeit ihres Auftretens. Möglicherweise können Extremwetterereignisse auch die ökonomische Bedeutung von Schaderregern beeinflussen. In einem ersten Schritt wird die seit 1945 erschienene wissenschaftliche Fachliteratur und, auf Empfehlung des IPCC, auch die Graue Literatur hinsichtlich vorliegender Kenntnisse zu den Einflüssen von Extremwetterereignissen (wie Sturm, Hagel, Überflutung, Trockenheit, Dürre, Starkregen, Kahlfrost, Frühfrost, Spätfrost, Hitze, Nassschnee) auf das Auftreten von Schaderregern und ihre Ertragswirksamkeit sowie die Auswirkungen auf die Qualität des Erntegutes bei Weizen, Gerste, Mais, Zuckerrüben, Kartoffeln, Raps. Ackerfutterpflanzen, Grünlandkulturen, Wein, Hopfen, Apfel sowie Spargel analysiert und bewertet. Diese Analysen begannen im Februar 2013 und werden monatlich fortgeführt. Ergebnisse werden regelmäßig veröffentlicht. Wenn für Simulationen von Extrema geeignete Klimakammern zur Verfügung stehen, können ergänzend Experimente zur Untersuchung von Einflüssen der Extremwettereignisse auf Getreide, insbesondere Winterweizen, und Schaderreger durchgeführt und dringend benötigte Daten gewonnen werden.
Kleingewässer in Agrarlandschaften sind potenziell durch den Eintrag von Pflanzenschutz- und Düngemitteln belastet mit der Folge, dass die Gewässerfauna geschädigt ist. Gleichzeitig beherbergen Kleingewässer im Vergleich zu anderen Gewässerökosystemen, wie beispielsweise Seen, Flüssen oder Bächen, die höchste Artenvielfalt und den höchsten Anteil gefährdeter Arten auf Landschaftsebene. Ein biologisches Monitoring in Kleingewässern gibt es nicht und der Aufbau ist aufgrund der Anzahl und Vielgestaltigkeit nicht trivial (z. B. in Mecklenburg-Vorpommern ca. 60.000 Kleingewässer in bzw. an landwirtschaftlichen Flächen). ÖPV untersucht aktuell die Auswirkungen von Bewirtschaftungsstrategien auf solche Kleingewässer. Darauf aufbauend soll ein Kleingewässer-Monitoring in Kooperation mit den Pflanzenschutzdiensten der Länder aufgebaut werden. Das im Projekt zu erarbeitende Konzept bildet die Grundlage für daran anschließende Entwicklungs- und Erprobungsprojekte zur erstmaligen und dann kontinuierlich fortlaufenden Zustandsbeschreibung der Biodiversität in Kleingewässern der Agrarlandschaft.
MonVia wird vom JKI in Zusammenarbeit mit dem TI und dem Informations- und Koordinationszentrum für biologische Vielfalt der BLE bearbeitet. Das Verbundvorhaben besteht aus drei Teilen: a) Trendmonitoring basierend auf einem Stichprobenraster, b) vertiefendes Monitoring zu ausgewählten Fragestellungen mit Schwerpunkt Insekten sowie c) Citizen-Science, d.h. Mitwirkung von Landwirten, Verbänden und Bürgern). An dem langfristig ausgerichteten Vorhaben sind 6 Fachinstitute vom TI, 8 vom JKI sowie die BLE mit insgesamt mit mehr als 35 Personen beteiligt. Im Teilvorhaben "Monitoring weiterer Organismen-Gruppen - Ackerunkräuter " werden Methoden entwickelt und bereitgestellt, um Unkräuter auf Ackerstandorten in einem nationalen Monitoringansatz zu erfassen. Im Teilvorhaben "Schadinsektenmonitoring" und "Nützlingsmonitoring" werden gemeinsam mit BI und SF Methoden entwickelt und bereitgestellt, um Schadinsekten und Nützlinge in der Agrarlandschaft in einem Citizen science-Ansatz zu erfassen.
Die vorwettbewerbliche Forschung und Prototypdemonstration in TERTIUS nutzt die Weizengenomsequenz sowie Kenntnisse aus der grundlagenorientierten Forschung über zelluläre Mechanismen der Stressantwort, um den Genpool des Weizens systematisch im Hinblick auf wertvolle Genvarianten zu durchmustern und die Trockenstresstoleranz von Elitezuchtmaterial über Ansätze der Präzisionszüchtung zu verbessern. Übergeordnetes Ziel von TERTIUS ist es, Weizenprototypen mit optimierter Wurzelleistung, verbesserter Wassernutzungseffizienz und guter Backqualität zu entwickeln, die sich auch unter Trockenstress durch eine stabil hohe Kornertragsleistung auszeichnen. Um Zuchtfortschritt in diesen Merkmalen zu erreichen, ist eine ausreichend hohe genetische Variation im Zuchtmaterial grundlegende Voraussetzung. TERTIUS ist darauf ausgerichtet, durch Nutzung von Weizen-Roggen-Translokationen die genetische Variation für das Wurzelsystem in Winterweizen zu erhöhen. Wir entwickeln im genetischen Hintergrund einer Hochleistungstranslokationslinie an die Zielumwelten in Deutschland angepasste Weizengenotypen mit verbesserter Nährstoff- und Wasseraufnahme sowie hoher Ertragsstabilität unter Trockenstress. Wir charakterisieren die Physiologie der Stressantwort solcher Genotypen durch Implementierung innovativer Verfahren der Phänotypisierung von Wurzelmasse und - architektur, Sprossmasse sowie der Leistungsfähigkeit des photosynthetischen Apparates. Wir prüfen die Trockenstresstoleranz von Weizengenotypen mit optimiertem Wurzelsystem in repräsentativen Zielumwelten unter landwirtschaftlichen Praxisbedingungen und analysieren die genetische Architektur der Wassernutzungseffizienz von Winterweizen. Die Assoziationsstudie wird eine gegenwärtige Wissenslücke schließen und grundlegende Erkenntnisse zur genetischen Architektur der Wassernutzungseffizienz von Weizen mit Translokationssegmenten unter dem Einfluss von Trockenstress liefern.