در حالی که افزایش جمعیت و ثروت تقاضای جهانی غذا را افزایش می دهد تا 70٪ توسط 2050، کشاورزی است قبلا احساس تغییرات اقلیمی را احساس کنید. این هست انتظار می رود ادامه یابد در دهه های آینده

دانشمندان و کشاورزان باید در مقاطع مختلف اقدام به مقابله با کاهش تولید محصول و تغذیه بیشتر مردم کنند. همانطور که با انقلاب های کشاورزی قبلی، ما نیاز به یک مجموعه جدید از ویژگی های گیاه برای مقابله با چالش.

هنگامی که به محصولات اساسی - گندم، برنج، ذرت، سویا، جو و سورگوم می آید، تحقیقات تغییرات بارش و دما را توضیح می دهد در مورد 30٪ از تغییرات سالانه در محصولات کشاورزی. تمام شش محصول به افزایش دما منفی پاسخ دادند، که احتمالا به افزایش میزان رشد محصول و استرس آب مربوط می شود. به طور خاص، گندم، ذرت و جو، پاسخ منفی به افزایش درجه حرارت را نشان می دهد. اما به طور کلی، روند بارش باران تنها در محصولات این محصول تاثیر منفی بر عملکرد محصول داشت.

از آنجا که 1950، درجه حرارت جهانی به طور متوسط ​​است در هر دهه تقریبا 0.13 ° C افزایش یافته است. یک نرخ حتی سریعتر تقریبا 0.2 ° C گرم شدن در هر دهه است انتظار می رود در چند دهه آینده.

با افزایش دما، الگوهای بارندگی تغییر دادن. افزایش گرما منجر به تبخیر بیشتر و خشک شدن سطح می شود که موجب خسارات و تشدید می شود.

فضای گرم نیز می تواند باشد آب بیشتری را نگهدارید - در مورد 7٪ بخار آب بیشتر برای هر 1 ° C افزایش دما. این در نهایت منجر به طوفانی با بارش شدید شد. بررسی الگوهای بارندگی نشان می دهد تغییر در میزان بارندگی در همه جا.

افت محصول

محصولات کشاورزی در اطراف استرالیا به شدت تحت تأثیر شرایط آب و هوایی اخیر بوده است. سال گذشته، به عنوان مثال، چشم انداز mungbeans عالی بود. اما آب و هوای گرم و خشک کشاورزان صدمه دیده است. شرایط شدید باعث کاهش تولیدات متوسط ​​از 1-1.5 انتظار می رود که هر هکتار فقط به 0.1-0.5 تن در هکتار است.

ذرت خوشهای و پنبه به دلیل آب خالص آب، کمبود بارندگی در محیط زراعی و گرمای شدید، محصولات زراعی کمی بهتر شده اند. میوه ها و سبزیجات از توت فرنگی تا کاهو همچنین سخت است.

اما داستان بزرگتر از این است. تولید ذرت و گندم بین 1980 و 2008 در سطح جهانی 3.8٪ و 5.5٪ کمتر از آنچه ما انتظار داشتیم بود بدون افزایش درجه حرارت یک مدل که محصول کشاورزی تاریخی و داده های آب و هوا را ترکیب می کند، کاهش قابل توجه پروژه ها در تولید چند محصول کلیدی آفریقایی. برای ذرت، پیش بینی کاهش به اندازه 22٪ توسط 2050 است.

تغذیه مردم بیشتر در این شرایط در حال تغییر چالش پیش روی ماست. این نیاز به محصولاتی است که به شدت با محیط خشک و گرم سازگار هستند. به اصطلاح "انقلاب سبز"از 1960s و 1970s گیاهان با رشد کوتاه و افزایش پاسخ به کود نیتروژن ایجاد شده است.

در حال حاضر، یک مجموعه جدید از ویژگی های گیاه مورد نیاز برای افزایش عملکرد محصول بیشتر، با گیاهان مقاوم در برابر چالش های یک سیاره کمبود آب.

توسعه محصولات مقاوم در برابر آب و هوا بسیار متغیر

محصولات انعطاف پذیر نیاز به تحقیقات و اقدامات قابل توجهی در زمینه های مختلف - برای ایجاد سازگاری با خشکسالی و غرق شدن، و تحمل به سرما، گرما و شوری. هر آنچه که ما انجام می دهیم، ما نیز باید در آن کشاورزی دخالت کنیم به طور قابل توجهی به انتشار گازهای گلخانه ای کمک می کند (GHGs).

دانشمندان با ایجاد چارچوبی برای سازگاری با تغییرات آب و هوایی به این چالش می رسند. ما شناسایی ترکیبیات مطلوب از انواع محصولات (ارقام) و شیوه های مدیریت (agronomy) برای همکاری در یک سیستم پیچیده.

ما می توانیم اثرات برخی تغییرات آب و هوایی را با شیوه های مدیریت خوب کاهش دهیم. برای مثال، برای مقابله با خشکسالی، می توان تاریخ کاشت، کود، آبیاری، فاصله ردیف، جمعیت و سیستم های برداشت را تغییر داد.

راه حل های ژنوتیپ می تواند این رویکرد را تقویت کند. چالش این است که ترکیب های مطلوب ژنوتیپ (G) و مدیریت (M) را در یک محیط متغیر (E) شناسایی کنیم. درک تعامل بین ژنوتیپ ها، مدیریت و محیط زیست (GxMxE) برای بهبود عملکرد دانه در شرایط گرم و خشک حیاتی است.

راه حل های ژنتیکی و مدیریت می تواند برای توسعه محصولات مقاوم در برابر آب و هوا برای محیط های بسیار متغیر در استرالیا و در سراسر جهان استفاده شود. سورگوم مثال خوبی است آن است رژیم غذایی برای بیش از 500 میلیون نفر در بیش از کشورهای 30، و آن را مهم ترین پنبه جهان برای مصرف انسان بعد از برنج، گندم، ذرت و سیب زمینی است.

"در سبز بودن" در سورگوم یک نمونه از راه حل ژنتیکی برای خشکسالی است که در استرالیا، هند و کشورهای جنوب صحرای آفریقا مستقر شده است. محصولات با سبز باقی ماندن سبزتر سبزیجات را در طول خشکسالی حفظ می کنند، در نتیجه افزایش مقاومت ساقه، اندازه دانه و عملکرد. این راه حل ژنتیکی می تواند با یک راه حل مدیریت (به عنوان مثال کاهش جمعیت بوته) برای بهینه سازی تولید و امنیت غذایی در محیط های بسیار متغیر و محدود آب.

پروژه های دیگر در هند دریافتند که آبیاری جایگزین خشک کردن (AWD) در برنج، در مقایسه با تولید طبیعی طبیعی، می تواند مصرف آب را در حدود 32٪ کاهش دهد. و با حفظ یک محیط هوازی در خاک، انتشار گازهای گلخانه ای پنج برابر می شود.

تغییر آب و هوا، آب، کشاورزی و امنیت غذا یک نکته حیاتی برای قرن 21 است. ما نیاز به ایجاد و اجرای شیوه هایی داریم که باعث افزایش عملکرد می شوند، در حالی که در شرایطی که شرایط تغییر و محدود کردن انتشار گازهای گلخانه ای از بخش کشاورزی را به خطر می اندازند، ضروری است. در اینجا هیچ جایگاهی برای آرامش وجود ندارد

درباره نویسنده

اندرو بورل، دانشیار، اتحاد کوئینزلند برای نوآوری های کشاورزی و غذا، دانشگاه کوئینزلند؛ رهبر مرکز، مرکز تحقیقات ارمیتاژ؛ کالج کارشناسان، موسسه تغییر جهانی، دانشگاه کوئینزلند

این مقاله در اصل در تاریخ منتشر شد گفتگو. دفعات بازدید: مقاله.

کتاب های مرتبط

at InnerSelf Market و آمازون