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

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 (c) 2015 John Wiley & Sons, Ltd. Resume L'objectif de ce travail etait d'etudier l'adaptabilite de l'amarante dans un environnement typiquement mediterraneen du sud de l'Italie en vertu de l'evolution des scenarios climatiques. Dans un premier temps, les donnees provenant d'un essai experimental d'une culture d'amarante, realise pour une periode de deux ans (2009-2010) dans plaine de la riviere Volturno (Italie), ont ete utilisees pour definir les exigences thermiques et la reponse du rendement a l'etat de l'eau du sol, sous differentes strategies d'irrigation. Les donnees d'humidite du sol ont permis de calculer l'indice de RSWD et les donnees du rendement ont ete exprimees en rendement relatif (Y-r). Y-r et le RSWD calcule ont ete graphiquement correles pour obtenir le la fonction de reponse de rendement de l'amarante a la disponibilite en eau du sol. Dans une deuxieme etape, le modele SALTMED a ete utilise pour simuler les impacts des scenarios climatiques presents, passes et futurs sur la croissance et le rendement de l'amarante. Les donnees de scenarios de changement climatique (rapport special sur les scenarios d'emissions (SRES) A1B, A2 et B1) ont ete obtenues a partir de six modeles de circulation globale en utilisant un generateur de temps. Les resultats ont montre que dans un climat changeant, la temperature affecte la duree relative du cycle de croissance et pourrait etre un facteur determinant de la production. L'utilisation d'eau d'irrigation supplementaire pourrait permettre a l'amarante de garantir un rendement eleve de semences dans des conditions mediterraneennes.