Vaikka väestön ja vaurauden kasvu nostaa elintarvikkeiden maailmanlaajuista kysyntää 70: n mukaan jopa 2050%, maatalous on jo ilmastonmuutoksen vaikutukset. Tämä on odotetaan jatkuvan tulevina vuosikymmeninä.
Tutkijoiden ja maanviljelijöiden on toimittava useilla rintamilla torjumaan putoavia satoja ja ruokkimaan enemmän ihmisiä. Kuten aiemmissa maatalouden vallankumouksissa, tarvitsemme uuden tehtaan ominaisuuksia vastaamaan haasteeseen.
Niiden kasvien viljelyssä - vehnä, riisi, maissi, soija, ohra ja durra - tutkimuksissa on havaittu sateiden ja lämpötilan muutoksia. noin 30% maataloustuottojen vuosittaisesta vaihtelusta. Kaikki kuusi viljelykasvia reagoivat negatiivisesti kasvaviin lämpötiloihin, mikä todennäköisimmin liittyi viljelykasvun kasvuun ja veden stressiin. Erityisesti vehnällä, maissilla ja ohralla on negatiivinen vaste kohonneille lämpötiloille. Kokonaisuutena sademäärän kehityksellä oli näissä tutkimuksissa vain vähäisiä vaikutuksia sadon tuottoihin.
Koska 1950 on keskimääräinen maailmanlaajuinen lämpötila nousi noin 0.13 ° C: lla vuosikymmenellä. Jopa nopeammin noin 0.2 ° C: n lämpeneminen per vuosikymmen on odotetaan tulevina vuosikymmeninä.
Lämpötilan noustessa sademäärät muuttaa. Lisääntynyt lämpö johtaa myös suurempaan haihtumiseen ja pintakuivaukseen, mikä lisää kuivuutta ja pidentää sitä.
Lämpimämpi tunnelma voi myös olla pidä enemmän vettä - noin 7% enemmän vesihöyryä jokaista 1 ° C: n lämpötilan nousua varten. Tämä johtaa viime kädessä myrskyihin, joiden sademäärä on voimakkaampi. Tarkastellaan sademääriä sateiden määrän muutokset kaikkialla.
Putoavat saannot
Viimeaikaiset sääolot ovat kärsineet Australian satoviljelystä. Esimerkiksi viime vuonna mungbeanin näkymät oli erinomainen. Mutta kuuma ja kuiva sää on vahingoittanut viljelijöitä. Äärimmäiset olosuhteet ovat vähentäneet odotettua 1-1.5-tonnia hehtaaria kohden keskimääräisiä saantoja vain 0.1-0.5-tonniin hehtaaria kohti.
Durra ja puuvilla viljelykasvien viljely oli vähän parempi, koska maaperän vesi oli heikentynyt, sadon sadon puuttuminen ja äärimmäinen kuumuus. Hedelmät ja vihannekset, mansikoista salaattiin, olivat myös osui kovasti.
Mutta tarina on tätä suurempi. Maailmanlaajuisesti maissin ja vehnän tuotanto 1980in ja 2008in välillä oli 3.8% ja 5.5% alempi kuin mitä olisimme odottaneet ilman lämpötilan nousua. Yksi malli, jossa yhdistyvät historialliset kasvituotanto- ja säätiedot, hankkeita huomattavasti useiden keskeisten afrikkalaisten viljelykasvien tuotannossa. Maissin ennustettu lasku on yhtä suuri kuin 22% 2050illa.
Enemmän ihmisten ruokkiminen näissä muuttuvissa olosuhteissa on meidän edessämme oleva haaste. Se vaatii viljelykasveja, jotka soveltuvat hyvin kuiviin ja kuumiin ympäristöihin. Niin kutsuttu "Vihreä vallankumous1960s ja 1970s loivat kasveja, joilla oli lyhyt kasvupitoisuus ja lisääntynyt reaktio typpilannoitteisiin.
Nyt tarvitaan uusi kasviominaisuuksia, jotta kasvinviljelyä voidaan lisätä edelleen tekemällä kasveja joustaviksi veden niukan planeetan haasteisiin.
Kestävien kasvien kehittäminen erittäin vaihtelevaan ilmastoon
Kestävät viljelykasvit vaativat merkittäviä tutkimuksia ja toimia useilla rintamilla - jotta voidaan luoda sopeutuminen kuivuuteen ja waterloggingja sietokyky kylmää, lämpöä ja suolapitoisuutta kohtaan. Mitä tahansa teemme, meidän on myös otettava huomioon kyseinen maatalous edistää merkittävästi kasvihuonekaasupäästöjä.
Tutkijat vastaavat tähän haasteeseen luomalla puitteet ilmastonmuutokseen sopeutumiseksi. Tunnistamme kasvilajikkeiden suotuisat yhdistelmät (genotyypit) ja hallintokäytännöt (agronomia) työskentelemään yhdessä monimutkaisessa järjestelmässä.
Voimme lieventää joidenkin ilmastonmuutosten vaikutuksia hyvien hallintokäytäntöjen avulla. Esimerkiksi kuivuuden torjumiseksi voimme muuttaa istutuspäiviä, lannoitetta, kastelua, riviväliä, väestö- ja rajausjärjestelmiä.
Genotyyppiset ratkaisut voivat tukea tätä lähestymistapaa. Haasteena on tunnistaa genotyyppien (G) ja hoito- (M) käytäntöjen suotuisat yhdistelmät muuttuvassa ympäristössä (E). Genotyyppien, hoidon ja ympäristön välisen vuorovaikutuksen ymmärtäminen (GxMxE) on ratkaisevan tärkeää viljan saannon parantamiseksi kuumissa ja kuivissa olosuhteissa.
Geneettisiä ja hallintaratkaisuja voidaan käyttää ilmasto-kestävien viljelykasvien kehittämiseen erittäin vaihteleviin ympäristöihin Australiassa ja maailmanlaajuisesti. Sorghum on hyvä esimerkki. Se on yli 500 miljoonan ihmisen ravitsemustelineet yli 30-maissa, se on maailman viidenneksi tärkein ihmisravinnoksi tarkoitettu riisi, vehnä, maissi ja perunat.
”Viheriö” sorrassa on esimerkki kuivuudesta aiheutuvasta geneettisestä ratkaisusta, jota on käytetty Australiassa, Intiassa ja Saharan eteläpuolisessa Afrikassa. Viljelykasvit, joissa on viheriö, säilyttävät vihreät varret ja lehdet kuivuuden aikana, mikä johtaa varren voimakkuuden, raekoon ja saannon kasvuun. Tämä geneettinen ratkaisu voidaan yhdistää hallintaratkaisuun (esim. Vähentynyt kasvipopulaatio) tuotannon ja elintarviketurvan optimoimiseksi erittäin vaihtelevissa ja vesirajoissa.
Muut hankkeet Intiassa ovat havainneet, että vaihtoehtoinen kastelu ja kuivaus (AWD) kastelu riisissä verrattuna normaaliin tulvaan, voi vähentää veden käyttöä noin 32%: lla. Ja ylläpitämällä aerobista ympäristöä maaperässä se vähentää metaanipäästöjä viisi kertaa.
Ilmastonmuutos, vesi, maatalous ja elintarviketurva muodostavat kriittisen yhteyden 21st-vuosisadalle. Meidän on luotava ja toteutettava käytäntöjä, jotka lisäävät tuottoa, voittamalla muuttuvat olosuhteet ja rajoittamalla maatalousalan päästöjä. Tässä ei ole tilaa itsetyytyväisyyteen.
Author
Andrew Borrell, apulaisprofessori, Queenslandin Alliance for Queensland, Queenslandin yliopisto; Center Leader, Hermitage-tutkimuslaitos; Global Change Instituten asiantuntijakollegio, Queenslandin yliopisto
Tämä artikkeli julkaistiin alunperin Conversation. Lue alkuperäinen artikkeli.
Liittyvät kirjat
at InnerSelf Market ja Amazon
