作者:文乐乐 来源:中国科学报 发布时间:2018-5-23
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气候变化或使美中西部玉米不减反增

 

气候变化和全球变暖让一些生命处于危险之中,但研究人员发现,有一种作物或许不会,那就是玉米。

美国密歇根大学研究发现,与此前的研究分析相反,预期的温度和湿度变化不会导致玉米生产中用水量的增加。这意味着,虽然温度和湿度一如过去50年发生变化,但作物不仅能生存下来,而且能长得健壮。

“对于农民尤其是美国中西部地区的农民来说,前景是乐观的。”该研究的主要负责人、密歇根大学教授Bruno Basso说。

Basso和研究合作者、同事Joe Ritchie计算出了作物从太阳那里接收了多少能量,以及如何将其转换为作物的蒸发损失,即农田蒸散量。

“想象能量的平衡就像一个银行账户,有增加亦有减少。”Basso说,“从太阳那里接收的能量是已知的,减少主要来自于作物蒸腾液态水以及土壤利用太阳能将水转化为水蒸气所耗费的能量。”

过去50年,环境湿润度略有增加的趋势降低了作物蒸散所耗的能量。2017年世界玉米高产纪录是每英亩542蒲式耳(计量单位),研究者使用能量平衡计算出,这种情况与产量较低时水分损失是一样的,因为两者的能量平衡差不多是一样的。

“我们的分析和其他气候研究者的研究表明,因为日最低气温逐渐升高,夏季空气中水蒸气量逐渐增加,但在美国中西部的许多地区日最高温度降低或维持不变,这致使湿度增加,并稍微减少蒸散所需的能量。”Basso说。

Basso还测试了作物模型水平衡计算,其有降雨和灌溉的“收入”和来自作物蒸发的“支出”。

“水平衡就像是作物能量的银行账户,”Basso说,“必须有一种平衡让所有达到作物表面的能量被蒸散掉,使作物‘快乐’。”

得益于杂交改良和农艺提高,过去50年美国玉米产量稳步增长,平均每年每英亩增加2蒲式耳。

Basso解释道,美国玉米生产者协会的高产量数据表明,未来有继续保持高产的潜力。Basso的发现支持了这样的论断——如果未来50年仍保持过去50年趋势,气候变化将不会阻碍玉米生产。

“蒸散消耗的能量几乎无变化,所以如果作物生长和使用水的天数是相同的,那么未来蒸发损失将是相同的或稍微减少。”Basso说,“事实上,较高的温度允许作物杂交种更长时间的利用,这可能会有利于创造更高的产量。”

(文乐乐编译)

《中国科学报》 (2018-05-23 第6版 科研)
 
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