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研究证明温度上升和局部降温会促进玉米增产
日期:2018-12-04 作者:编译:龚晶 来源:农科智库 点击:
     自20世纪40年代以来,美国中西部的玉米生产一路向好,产量增加了五倍。此前,人们认为增产主要归功于农业技术的进步,但哈佛大学(Harvard University)的研究人员提出了质疑:气候和当地温度的变化所发挥的作用是否比我们之前认为的更大?
    在最新文献中,研究人员发现,由于温度升高导致的生长季延长,再加上大面积种植区的自然降温效应,对美国玉米增长起到了重要作用。
    哈佛大学地球与行星科学系(EPS)兼哈佛大学约翰保尔森工程与应用科学学院(SEAS)环境科学与工程教授皮特·惠博斯(Peter Huybers)表示:“我们的研究表明,作物产量的提高部分取决于气候的变化。在本案例中,气温的变化对农业生产产生了有利影响,但无法保证随着气候的持续变化,有利效益能否持续。地球环境持续变化,人口不断增加,在这种情况下,深入认识气候与作物产量之间的关系十分重要。”
    该研究发表于《美国国家科学院院刊》(PNAS)。
    研究人员提取了所谓的“玉米生产带”,即伊利诺伊、印第安纳、爱荷华、堪萨斯、肯塔基、密歇根、明尼苏达、密苏里、内布拉斯加、俄亥俄、南达科他和威斯康星等各州,1981年至2017年间玉米产量和温度的相关数据,并进行建模。结果显示,随着全球气候变化导致气温逐渐升高,玉米播种时间也越来越早,每十年约提早三天。
    “对于农民来说,最重要的决定之一就是‘种什么’和‘什么时候种’。”该论文的第一作者、EPS前研究生伊桑·巴特勒(Ethan Butler)说,“我们发现,农民播种的时间越来越早,这不仅是因为种子更好了、设备更优了,而且还因为温暖季节来得更早了。”
    巴特勒目前是明尼苏达州立大学(University of Minnesota)森林资源系(Department of Forest Resources)的博士后研究员。
    提早播种意味着在生长季结束前,作物有了更长的时间来发育成熟。
    此外,另一个出人意料的因素也促进了玉米增产。尽管上世纪内气温总体在上升,但中西部地区生长季节的最高温实际上有所下降。
    “密集种植的高产植株能够在炎热的日子里从叶子和土壤中蒸发更多的水分。”该论文的共同作者、哈佛大学环境中心(Harvard University Center for the Environment)的前博士后研究员纳撒尼尔·穆勒(Nathaniel Mueller)说,“蒸发速度的增加显然有助于避免极端高温,降低周边环境温度,保护玉米植株并促进产量提升。”
    穆勒目前是加州州立大学欧文分校(Irvine)地球系统科学(Earth System Science)的助理教授。
    据研究人员估计,1981年以来,玉米产量增量的四分之一都归功于生长季延长和最高温降低的双重作用,这也表明作物产量比我们此前认为的更容易受到气候变化的影响。
    研究人员同时还发现,与几十年前相比,现在农民所遵循的播种和收获时间明显能更好地适应气候。
    惠博斯教授表示:“现在,农民非常积极主动,他们能有效利用气温变化来促进产量。但问题在于,他们未来是否能持续地适应气候变化。”
    该研究得到了帕卡德基金会(Packard Foundation)和美国国家科学基金会(National Science Foundation)的部分支持。
(来源:哈佛大学约翰·A·保尔森工程与应用科学学院  北京市农林科学院农业信息与经济研究所报道)
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