物理科技生物学-PHYICA

研究人员揭示美国玉米作物田边香织对干旱越来越敏感

地球 2022-03-22 00:00:11

斯坦福大学 信用:Pixabay/CC0公共域 就像一个棒球强击手,尽管每个赛季错过了更多的弧线球,他的全垒打总数还是上升了

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玉米带的巨大产量掩盖了日益增长的脆弱性

斯坦福大学的一项新研究表明,虽然产量总体上有所增加——可能是由于新技术和管理方法——但主要作物对干旱条件更加敏感

这项研究发表于10月16日

26在《自然食物》中,使用了一种新的方法,这种方法是基于土壤中水分保持能力的巨大差异

这一分析有助于为加快发展提高农业对气候变化的适应能力奠定基础

“好消息是,新技术确实有助于在各种天气条件下提高产量,”该研究的主要作者大卫·罗贝尔、粮食安全和环境中心主任格洛丽亚和理查德·库舍尔说

“坏消息是,这些技术,包括一些专门设计来抵御干旱的技术,在好的条件下是如此有用,以至于坏的条件下的成本在上升

因此,目前还没有迹象表明它们将有助于降低气候变化的成本

" 美国的玉米生产

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是一个看似不可阻挡的巨人

尽管人们担心杂草的抗药性、气候变化和许多其他因素,但该行业在过去七年中有五年创造了创纪录的产量

这些大丰收的可能驱动因素包括种植和收获方式的改变,如采用耐旱品种,以及环境条件的变化,如臭氧水平降低和大气二氧化碳浓度增加,这些通常会提高作物的用水效率

然而,随着气候变化加剧,维持作物产量的成本可能会增加

除其他数据外,研究人员利用县土壤图和基于卫星的产量估计,检查了玉米带的田地。玉米带是中西部的九个州,约占美国三分之二的土地

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玉米生产

通过比较每年干旱胁迫梯度上的田地,他们可以确定对干旱的敏感度是如何随时间变化的

即使在一个县内,他们也发现了大范围的土壤水分保持,一些土壤能够保持两倍于其他土壤的水分

正如所料,土壤含水量越高,产量越高

他们发现,1999年至2018年间,该地区对土壤蓄水的产量敏感度平均增加了55%,在干旱地区增幅更大

结果表明,土壤的持水能力是产量损失的主要原因

在某些情况下,土壤保持增加的水分的能力在增加产量方面比同等增加的降雨量有效三倍

那么,为什么产量对干旱变得更加敏感呢?多种因素可能起作用,例如由于植物播种密度增加而导致的作物需水量增加

显而易见的是,尽管玉米产量强劲,但干旱成本和全球玉米需求同时上升

为了更好地理解气候对玉米的影响是如何随着时间的推移而演变的,研究人员呼吁增加对独立于天气数据的田间产量数据的访问,例如以前公众可以获得但现在不再可以获得的政府保险数据

“这项研究展示了卫星数据的力量,如果需要的话,我们可以尝试单独从太空跟踪事物

这很令人兴奋,”罗贝尔说

“但是,了解农民是否很好地适应了气候压力,以及哪些做法最有帮助,是我们国家的关键问题

在今天的世界里,没有什么好的理由让研究人员不能获得所有可用的最佳数据来回答这些问题

" 罗贝尔还是斯坦福大学地球、能源和环境科学学院的地球系统科学教授;斯坦福森林环境研究所威廉·箭牌高级研究员,弗里曼·斯波里国际研究所和斯坦福经济政策研究所高级研究员

该研究的合著者包括斯坦福大学地球、能源和环境科学学院的博士后研究员吉利安·戴恩斯和食品安全与环境中心的研究数据分析师斯特凡尼亚·迪·托马索

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