Assessing Amaranth Adaptability in a Mediterranean Area of South Italy under Different Climatic Scenarios^†

Abstract

en

The aim of the present work was to study the adaptability of amaranth in a typical Mediterranean environment of South Italy under changing climate scenarios. In a first stage, experimental data from a field trial conducted during 2009–2010 on the Volturno River Plain (Italy) with grain amaranth grown under different irrigation strategies, were used to define the thermal requirements and the yield response function to soil water availability of amaranth. The observed soil moisture data were used to calculate the relative soil water deficit (RSWD) index and seed yield data were expressed as relative yield (Y_r). Y_r and RSWD calculated data were then graphically correlated to obtain the amaranth yield response function to soil water availability. In a second stage the SALTMED model was used to simulate impacts of present, past and future climate scenarios on amaranth growth cycle and yield. Climate‐change scenarios (Special Report on Emission Scenarios A1B, A2 and B1) data, used as input in the model, were derived from six global circulation models using a weather generator.

The results showed that in a changing climate, temperature affects the relative duration of the growth cycle and could be a critical determinant of grain yield. The use of supplemental irrigations could allow the amaranth to guarantee a high seed yield under Mediterranean conditions. Copyright © 2015 John Wiley & Sons, Ltd.

Résumé

fr

L'objectif de ce travail était d'étudier l'adaptabilité de l'amarante dans un environnement typiquement méditerranéen du sud de l'Italie en vertu de l'évolution des scénarios climatiques. Dans un premier temps, les données provenant d'un essai expérimental d'une culture d'amarante, réalisé pour une période de deux ans (2009–2010) dans plaine de la rivière Volturno (Italie), ont été utilisées pour définir les exigences thermiques et la réponse du rendement à l'état de l'eau du sol, sous différentes stratégies d'irrigation. Les données d'humidité du sol ont permis de calculer l'indice de RSWD et les données du rendement ont été exprimées en rendement relatif (Y_r). Y_r et le RSWD calculé ont été graphiquement corrélés pour obtenir le la fonction de réponse de rendement de l'amarante à la disponibilité en eau du sol. Dans une deuxième étape, le modèle SALTMED a été utilisé pour simuler les impacts des scénarios climatiques présents, passés et futurs sur la croissance et le rendement de l'amarante. Les données de scénarios de changement climatique (rapport spécial sur les scénarios d'émissions (SRES) A1B, A2 et B1) ont été obtenues à partir de six modèles de circulation globale en utilisant un générateur de temps.

Les résultats ont montré que dans un climat changeant, la température affecte la durée relative du cycle de croissance et pourrait être un facteur déterminant de la production. L'utilisation d'eau d'irrigation supplémentaire pourrait permettre à l'amarante de garantir un rendement élevé de semences dans des conditions méditerranéennes. Copyright © 2015 John Wiley & Sons, Ltd.