澳大利亚的小麦产量增加了两倍多在20世纪前90年,但自1990年以来一直停滞不前。在今天公布的一项研究在全球变化生物学,我们表明,不断上升的气温和降雨量的减少,符合全球气候变化,负责缺口。
这是小麦的主要关心农民,澳大利亚经济和全球粮食安全气候不断变化。小麦产业是典型的价值每年超过50亿美元——澳大利亚最有价值的作物。在全球范围内,粮食产量在2050年需要增加至少60%,澳大利亚是世界上最大的小麦出口国之一。
不过,也有一些好消息。到目前为止,尽管贫困条件种植小麦,农民至少设法改善农业实践和稳定产量。问题是他们可以持续多久。
天气恶化
而小麦产量很大程度上是相同的在26年从1990年到2015年,潜在收益率自1990年以来下降了27%,从每公顷4.4吨每公顷3.2吨。
潜在的产量限制麦田可以产生。这是由天气、土壤类型、最佳改编小麦品种的遗传潜力和可持续的最佳实践。农民的实际收益率进一步受经济因素的限制,对风险的态度、知识和其他社会经济因素。
尽管产量潜力总体下降,这种趋势分布不均匀。虽然一些地区没有受到任何下降,他人已经拒绝了每年每公顷100公斤。
年度的分布的变化从1990年到2015年小麦产量潜力。每个点代表一个50气象站研究中使用。 大卫•Gobbett Zvi招聘和海蒂霍兰, 作者提供了
我们发现这种下降的产量潜力调查50高质量的气象站遍布澳大利亚的小麦产区。
气象数据的分析显示,平均而言,雨落在种植庄稼的数量每赛季下降了2.8毫米,或28% 26年来,最大程度上的每日平均气温上升了1.05℃。
计算这些气候趋势对潜在的小麦产量的影响我们应用作物模拟模型,APSIM已经彻底在澳大利亚根据田间试验进行验证,50个气象站。
气候变化和气候变化?
全球有强有力的证据增加温室气体导致温度上升.
最近的研究也认为实际降雨量趋势在我们的研究区域人为气候变化.
统计,观察产量潜力的下降50多个气象站和26年通过随机变化小于1000亿年。
我们也可以单独的个人影响降雨量下降,温度上升和更大气中的CO₂(其他条件不变的情况下,不断上升的大气CO₂意味着更多的植物生长).
首先,我们统计了温度上升趋势从日常温度记录和重复模拟。这表明低降雨量占83%的产量潜力的下降,当温度上升仅负责17%的下降。
接下来,我们代入仿真与气候记录,保持公司₂在1990年的水平。公司₂浓缩效应,即作物生长得益于更高的大气CO₂水平,阻止了相对于1990年收益率继续下降4%。
所以公司₂水平上升提供了一个小的利益而共同影响,降雨和气温趋势。
关闭的收益率差距
为何实际收益率保持稳定,产量潜力下降了27%吗?这里重要的是要理解的概念收益率差距之间的区别,潜在收益和农民的实际收益率。
早前的一项研究表明,1996年至2010年间,澳大利亚的小麦种植者取得了49%的产量潜力”,所以有51%的收益率差距”字段可能产生什么和农民之间的实际收获。
平均的季节,澳大利亚最高产的农民实现约80%的产量潜力。在全球范围内,这被认为是天花板对许多作物.
小麦的农民正在关闭收益率差距。从1990年的收获38%的潜在产量增加到2015年的55%。这就是为什么,尽管产量潜力下降,实际收益率一直保持稳定。
令人印象深刻的是,小麦种植者采用了技术进步和适应他们的需求。他们采用了改良品种以及改进措施,包括减少种植(或“耕作”)的土地,控制交通,以减少对土壤的压实,杂草综合管理和季节有针对性的化肥使用。这使他们能够跟上日益具有挑战性的气候。
未来呢?
假设我们所观察到的气候趋势在过去26年继续以同样的速度在接下来的26年,和农民继续缩小的收益率差距,使所有农民达到产量潜力的80%。
如果发生这种情况,我们计算,全国小麦产量将从最近的平均每公顷1.74吨到2041年的1.55吨每公顷。这样的未来将是一个挑战对于小麦生产国,尤其是在更多的边缘地区较高的产量潜力下降。
而小麦总产量,因此在这种情况下会减少出口,澳大利亚可以继续为未来全球粮食安全通过其农业研究和发展。
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