Efterfrågan växer globalt, klimatförändringen slår på våra häftklasser

Efterfrågan växer globalt, klimatförändringen slår på våra häftklasser

Medan ökningar i befolkning och rikedom kommer att lyfta den globala efterfrågan på mat med upp till 70% av 2050, jordbruk är redan känna effekterna av klimatförändringar. Detta är förväntas fortsätta under kommande årtionden.

Forskare och bönder kommer att behöva agera på flera fronter för att motverka fallande grödor och mata fler människor. Precis som med tidigare jordbruksrevolutioner behöver vi en ny uppsättning plantegenskaper för att möta utmaningen.

När det gäller häftgrödorna - vete, ris, majs, sojabönor, korn och sorghum - har forskning funnit förändringar i regn och temperatur förklara ca 30% av den årliga variationen i jordbruksutbytena. Alla sex grödor svarade negativt på ökade temperaturer - sannolikt förknippade med ökningar av växthöjdsgraden och vattenspänningen. I synnerhet visar vete, majs och korn ett negativt svar på ökade temperaturer. Men i allmänhet hade nedgångstrenderna endast mindre effekter på avkastningen i dessa studier.

Sedan 1950 har genomsnittliga globala temperaturer ökat med ungefär 0.13 ° C per årtionde. En ännu snabbare hastighet av ungefär 0.2 ° C av uppvärmning per årtionde är förväntas under de kommande årtiondena.

När temperaturen stiger, regnar mönster byta. Ökad värme leder också till större förångning och yttorkning vilket ytterligare intensifierar och förlänger torka.

En varmare atmosfär kan också håll mer vatten - om 7% mer vattenånga för varje 1 ° C temperaturökning. Detta leder slutligen till stormar med mer intensiv nederbörd. En översyn av regnmönster visar förändringar i mängden nederbördsfall överallt.

Fallande utbyten

Växtutbyten runt Australien har drabbats hårt av det senaste vädret. Förra året, till exempel utsikterna för mungbönor var utmärkt. Men det varma, torra vädret har skadat odlare. De extrema förhållandena har minskat genomsnittligt utbyte från en förväntad 1-1.5 ton per hektar till bara 0.1-0.5 ton per hektar.


Få det senaste från InnerSelf


Durra och bomull grödor gick lite bättre på grund av utarmat markvatten, brist på nedbördsfall och extrem värme. Frukt och grönsaker, från jordgubbar till sallad, var slog också hårt.

Men historien är större än detta. Globalt producerar majs och vete mellan 1980 och 2008 var 3.8% och 5.5% under vad vi skulle ha förväntat oss utan temperatur ökar. En modell, som kombinerar historisk växtproduktion och väderdata, projekt betydande minskningar i produktion av flera viktiga afrikanska grödor. För majs är den förväntade nedgången lika mycket som 22% av 2050.

Att mata fler människor i dessa förändringsförhållanden är utmaningen framför oss. Det kommer att kräva grödor som är mycket anpassade till torra och varma miljöer. Den så kallade "gröna revolutionen"Av 1960 och 1970 skapade växter med kort statur och förbättrad respons för kvävegödselmedel.

Nu behövs en ny uppsättning plantegenskaper för att ytterligare öka avkastningen genom att göra växter fjädrande mot utmaningarna av en vattenskalig planet.

Utveckla fjädrande grödor för ett mycket varierat klimat

Motståndskraftiga grödor kräver betydande forskning och åtgärder på flera fronter - för att skapa anpassning till torka och försumpning, och tolerans mot kyla, värme och salthalt. Vad vi än gör måste vi också faktor i det jordbruket bidrar väsentligt till växthusgasutsläpp (växthusgaser).

Forskare möter denna utmaning genom att skapa ramar för anpassning till klimatförändringar. Vi identifierar gynnsamma kombinationer av grödor (genotyper) och hanteringsmetoder (agronomi) för att arbeta tillsammans i ett komplext system.

Vi kan mildra effekterna av vissa klimatvariationer med bra hanteringsmetoder. Till exempel, för att hantera torka kan vi ändra planteringsdatum, gödselmedel, bevattning, radavstånd, population och beskärningssystem.

Genotypa lösningar kan stärka detta tillvägagångssätt. Utmaningen är att identifiera gynnsamma kombinationer av genotyper (G) och hantering (M) i en variabel miljö (E). Förstå interaktionen mellan genotyper, hantering och miljö (GxMxE) är avgörande för att förbättra kornutbytet under heta och torra förhållanden.

Genetiska och hanteringslösningar kan användas för att utveckla klimatbeständiga grödor för högvariabel miljö i Australien och globalt. Sorghum är ett bra exempel. Det är kosttillskott för över 500 miljoner människor i fler än 30-länder, vilket gör den till världens femte mest viktiga gröda för konsumtion efter ris, vete, majs och potatis.

"Stay-green" i sorghum är ett exempel på en genetisk lösning på torka som har blivit utplacerad i Australien, Indien och Afrika söder om Sahara. Grödor med böljande grön bibehåller grönare stammar och lämnar under torka, vilket resulterar i ökad stamstyrka, kornstorlek och utbyte. Denna genetiska lösning kan kombineras med en hanteringslösning (t.ex. minskad växtpopulation) för att optimera produktionen och livsmedelssäkerheten i mycket varierande och vattenbegränsade miljöer.

Övriga projekt i Indien har funnit att bevattning och torkning (AWD) bevattning i ris, jämfört med normal översvämning, kan minska vattenanvändningen med cirka 32%. Och genom att hålla en aerob miljö i jorden, minskar den metanutsläppen fem gånger.

Klimatförändringar, vatten, jordbruk och livsmedelssäkerhet utgör en kritisk nexus för det 21-talet. Vi behöver skapa och genomföra praxis som kommer att öka avkastningen, samtidigt som vi undanröjer förändrade förutsättningar och begränsar utsläppen från jordbrukssektorn. Det finns inget utrymme för självkänsla här.

Om författaren

Andrew Borrell, docent, Queensland Alliance for Agriculture and Food Innovation, University of Queensland; Center Leader, Hermitage Research Facility; Högskolan av experter, Global Change Institute, University of Queensland

Den här artikeln publicerades ursprungligen den Avlyssningen. Läs ursprungliga artikeln.

relaterade böcker

{amazonWS: searchindex = Böcker; nyckelord = klimatförändring jordbruk; maxresults = 3}

enafarzh-CNzh-TWnltlfifrdehiiditjakomsnofaptruessvtrvi

följ InnerSelf på

facebook-icontwitter-iconrss-icon

Få det senaste via e-post

{Emailcloak = off}