Míg a népesség és a vagyon növekedése felemeli az élelmiszer iránti globális keresletet legfeljebb 70% -kal az 2050 szerint, a mezőgazdaság az már érezni a klímaváltozás hatásait. Ez várhatóan folytatódik az elkövetkező évtizedekben.

A tudósoknak és a gazdáknak több fronton kell fellépniük, hogy ellensúlyozzák a csökkenő terméshozamot és több embert etessenek. A korábbi mezőgazdasági forradalmakhoz hasonlóan új növényi jellemzőkre van szükségünk, hogy megfeleljünk a kihívásnak.

Ami az alapvető terményeket illeti - búza, rizs, kukorica, szójabab, árpa és cirok - a kutatások azt találták, hogy változnak a csapadékmennyiségek és a hőmérséklet körülbelül 30% a mezőgazdasági hozamok éves változásának. Mind a hat termény negatívan reagált a növekvő hőmérsékletekre - valószínűleg a termésfejlődési ütem növekedésével és a vízstresszel. Különösen a búza, a kukorica és az árpa mutat negatív választ a megemelkedett hőmérsékletre. Összességében azonban ezekben a tanulmányokban a csapadék trendeknek csak csekély hatása volt a terméshozamra.

1950 óta a globális átlaghőmérséklet évtizedenként nagyjából 0.13 ° C -kal emelkedett. Még gyorsabb, körülbelül 0.2 ° C -os felmelegedési ütem évtizedenként a következő évtizedekben várható.

A hőmérséklet emelkedésével a csapadék mennyisége változik változik. A megnövekedett hő nagyobb párolgáshoz és felületi száradáshoz is vezet, ami tovább fokozza és meghosszabbítja az aszályt.

A melegebb légkör is lehet tartson több vizet - kb. 7% -kal több vízgőz minden 1 ° C -os hőmérséklet -emelkedésnél. Ez végül viharokat eredményez, intenzívebb csapadékkal. A csapadékminták áttekintése azt mutatja a csapadék mennyiségének változása mindenütt.

Csökkenő hozamok

Ausztrália környékén a terméshozamokat súlyosan érintette az utóbbi időjárás. Tavaly például a mungbeans kilátásai kiváló volt. De a forró, száraz időjárás bántotta a termelőket. A szélsőséges körülmények csökkentették az átlagos terméshozamot a várt 1-1.5 tonnáról hektáronként, mindössze 0.1-0.5 tonnára hektáronként.

Cirok és a pamut- a termények nem jártak jobban a kimerült talajvíz, a termés alatti csapadékhiány és az extrém meleg miatt. Gyümölcs és zöldség volt, az eperből a salátába is erősen ütni.

De a történet ennél nagyobb. Világszerte kukorica és búza termelése 1980 és 2008 között 3.8% és 5.5% -kal elmaradt a várttól hőmérséklet -emelkedés nélkül. Egy modell, amely ötvözi a korábbi növénytermesztést és az időjárási adatokat, jelentős csökkentéseket tervez több kulcsfontosságú afrikai növény termesztésében. A kukorica esetében 22 -re a becslések szerint a csökkenés eléri a 2050% -ot.

Több ember etetése ezekben a változó körülmények között a kihívás előttünk. Szükség lesz olyan növényekre, amelyek nagyon alkalmazkodnak a száraz és forró környezethez. Az úgynevezett "Zöld Forradalom”Az 1960 -as és 1970 -es években rövid termetű növényeket hozott létre, amelyek fokozottan reagálnak a nitrogénműtrágyákra.

Most új növényi jellemzőkre van szükség a terméshozam további növeléséhez, azáltal, hogy a növények ellenállnak a vízhiányos bolygó kihívásainak.

Rugalmas növények kifejlesztése rendkívül változékony éghajlatra

Az ellenálló növények jelentős kutatásokat és intézkedéseket igényelnek több fronton - az aszályhoz való alkalmazkodás megteremtése és pangó, és tolerálja a hideget, a meleget és a sótartalmat. Bármit is teszünk, figyelembe kell vennünk a mezőgazdaságot is jelentősen hozzájárul az üvegházhatású gázok kibocsátásához (ÜHG).

A tudósok megfelelnek ennek a kihívásnak azáltal, hogy keretet hoznak létre az éghajlatváltozáshoz való alkalmazkodáshoz. A növényfajták kedvező kombinációit azonosítjuk (genotípusok) és irányítási gyakorlatok (agronómia), hogy összetett rendszerben működjenek együtt.

A jó gazdálkodási gyakorlatokkal enyhíthetjük egyes klímaváltozások hatásait. Például az aszály leküzdése érdekében módosíthatjuk az ültetési dátumokat, a műtrágyát, az öntözést, a sorközöket, a populációt és a termesztési rendszereket.

A genotípusos megoldások megerősíthetik ezt a megközelítést. A kihívás a genotípusok (G) és a menedzsment (M) gyakorlatok kedvező kombinációinak azonosítása változó környezetben (E). A genotípusok, a menedzsment és a környezet közötti kölcsönhatás megértése (GxMxE) kritikus fontosságú a gabonahozam javításához forró és száraz körülmények között.

A genetikai és menedzsment megoldások felhasználhatók az éghajlatnak ellenálló növények kifejlesztésére Ausztráliában és világszerte rendkívül változó környezetben. Nagy példa erre a cirok. Ez a étrendi alapanyag 500 millió ember számára, több mint 30 országban, ezzel a világ ötödik legfontosabb emberi fogyasztásra szánt terménye a rizs, a búza, a kukorica és a burgonya után.

„Maradj zöld” a cirokban egy példa a szárazság genetikai megoldására, amelyet Ausztráliában, Indiában és a Szaharától délre eső Afrikában alkalmaztak. A zölden maradó növények aszály idején zöldebb szárakat és leveleket tartanak fenn, ami megnövelt szárszilárdságot, szemcseméretet és termést eredményez. Ez a genetikai megoldás kombinálható menedzsment megoldással (pl. Csökkentett növényállomány) a termelés és az élelmezésbiztonság optimalizálása érdekében nagyon változékony és vízhiányos környezetben.

Más projektek Indiában azt találták, hogy a rizsben végzett alternatív nedvesítő és szárító (AWD) öntözés a normál elárasztott termeléshez képest körülbelül 32%-kal csökkentheti a vízfelhasználást. Az aerob környezet fenntartásával a talajban ötszörösére csökkenti a metán kibocsátást.

Az éghajlatváltozás, a víz, a mezőgazdaság és az élelmezésbiztonság a 21. század kritikus összefüggését képezi. Olyan gyakorlatokat kell létrehoznunk és végre kell hajtanunk, amelyek növelik a hozamokat, miközben leküzdik a változó feltételeket és korlátozzák a mezőgazdasági ágazat kibocsátásait. Itt nincs helye az önelégültségnek.

A szerzőről

Andrew Borrell, docens, Queensland Mezőgazdasági és Élelmiszer -innovációs Szövetség, The University of Queensland; Központvezető, Ermitázs Kutatóintézet; Szakértői Főiskola, Global Change Institute, A Queenslandi Egyetem

Ezt a cikket eredetileg közzétették A beszélgetés. Olvassa el a eredeti cikk.

Kapcsolódó könyvek

at InnerSelf Market és Amazon