Terwyl toenames in bevolking en rykdom die wêreldwye vraag na voedsel sal ophef met tot 70% deur 2050, landbou is reeds voel die gevolge van klimaatsverandering. Dit is verwag om voort te gaan in komende dekades.
Wetenskaplikes en boere sal op verskeie fronte moet optree om dalende oesopbrengste teen te gaan en meer mense te voed. Soos met vorige landbou-omwentelings, benodig ons 'n nuwe stel plantaardige eienskappe om die uitdaging aan te spreek.
Wanneer dit kom by die kramgewasse - koring, rys, mielies, sojabone, gars en sorghum - het navorsing gevind dat veranderinge in reënval en temperatuur verduidelik oor 30% van die jaarlikse variasie in landbou-opbrengs. Al ses gewasse het negatief gereageer op toenemende temperature - waarskynlik geassosieer met toenames in gewasontwikkelingsyfers en waterstres. In die besonder toon koring, mielies en gars 'n negatiewe reaksie op verhoogde temperature. Algehele reënvalneigings het egter slegs geringe effekte op gewasopbrengste in hierdie studies gehad.
Sedert 1950 het gemiddelde globale temperature gestyg met ongeveer 0.13 ° C per dekade. 'N Nog vinniger tempo van ongeveer 0.2 ° C van verwarming per dekade is verwag oor die volgende paar dekades.
Soos temperature styg, reënvalpatrone verander. Verhoogde hitte lei ook tot groter verdamping en oppervlakdroging, wat die droogtes verder intensifiseer en verleng.
'N Warmer atmosfeer kan ook hou meer water - ongeveer 7% meer waterdamp vir elke 1 ° C toename in temperatuur. Dit lei uiteindelik tot storms met meer intense reënval. 'N Oorsig van reënvalpatrone toon veranderinge in die hoeveelheid reënval oral.
Gewasopbrengste rondom Australië is hard getref deur onlangse weer. Verlede jaar, byvoorbeeld, die uitkyk vir mungbeans was uitstekend. Maar die warm, droë weer het produsente seergekry. Die uiterste toestande het gemiddelde opbrengs van 'n verwagte 1-1.5 ton per hektaar verminder tot net 0.1-0.5 ton per hektaar.
Sorghum en katoen Gewasse het beter gevaar as gevolg van uitgeputte grondwater, gebrek aan reënval in die oes en uiterste hitte. Vrugte en groente, van aarbeie tot slaai, was ook hard getref.
Maar die storie is groter as dit. Globaal, produksie van mielies en koring tussen 1980 en 2008 was 3.8% en 5.5% onder wat ons sou verwag het sonder temperatuurstygings. Een model, wat historiese gewasproduksie en weerdata kombineer, projekte beduidende verlagings in die produksie van verskeie belangrike Afrika-gewasse. Vir mielies is die voorspelde afname net soveel as 22% deur 2050.
Om meer mense in hierdie veranderende omstandighede te voed, is die uitdaging voor ons. Dit benodig gewasse wat hoogs aangepas is vir droë en warm omgewings. Die sogenaamde "groen Revolusie"Van die 1960s en 1970s het plante met 'n kort grootte en verbeterde reaksie op stikstofmeststof geskep.
Nou is 'n nuwe stel plant eienskappe nodig om die opbrengste van oes verder te verhoog, deur plante veerkragtig te maak vir die uitdagings van 'n water skaars planeet.
Ontwikkeling van veerkragtige gewasse vir 'n hoogs veranderlike klimaat
Veerkragtige gewasse sal aansienlike navorsing en optrede op verskeie fronte vereis - aanpassing aan droogte en versuip, en verdraagsaamheid teenoor koue, hitte en soutgehalte. Wat ons ookal doen, moet ons ook in daardie landbou faktor dra aansienlik by tot kweekhuisgasvrystellings (GHG's).
Wetenskaplikes voldoen aan hierdie uitdaging deur 'n raamwerk te skep vir aanpassing aan klimaatsverandering. Ons identifiseer gunstige kombinasies van gewasvariëteite (genotipes) en bestuurspraktyke (agronomie) om saam te werk in 'n komplekse stelsel.
Ons kan die gevolge van sommige klimaatsvariasies versag met goeie bestuurspraktyke. Byvoorbeeld, om droogte aan te pak, kan ons plantdatums, kunsmis, besproeiing, ryspasiëring, bevolkings-en teelstelsels verander.
Genotipiese oplossings kan hierdie benadering versterk. Die uitdaging is om gunstige kombinasies van genotipes (G) en bestuur (M) praktyke in 'n veranderlike omgewing (E) te identifiseer. Verstaan ​​die interaksie tussen genotipes, bestuur en die omgewing (GxMxE) is van kritieke belang om graanopbrengs te verbeter onder warm en droë toestande.
Genetiese en bestuursoplossings kan gebruik word om klimaatbestande gewasse te ontwikkel vir hoogs veranderlike omgewings in Australië en wêreldwyd. Sorghum is 'n goeie voorbeeld. Dit is die dieet stapelvoedsel vir meer as 500 miljoen mense in meer as 30 lande, maak dit die wêreld se vyfde belangrikste gewas vir menslike verbruik na rys, koring, mielies en aartappels.
'Bly groen' in sorghum is 'n voorbeeld van 'n genetiese oplossing vir droogte wat in Australië, Indië en Afrika suid van die Sahara ontplooi is. Gewasse met blougroen behou groener stingels en blare tydens droogte, wat lei tot verhoogde stamsterkte, korrelgrootte en opbrengs. Hierdie genetiese oplossing kan gekombineer word met 'n bestuursoplossing (bv. Verminderde plantbevolking) om produksie en voedselveiligheid in hoogs veranderlike en water beperkte omgewings te optimaliseer.
Ander projekte in Indië het bevind dat alternatiewe benatting en droging (AWD) besproeiing in rys, in vergelyking met normale oorstroomde produksie, die watergebruik teen ongeveer 32% kan verminder. En deur 'n aerobiese omgewing in die grond te behou, verminder dit metaanvrystellings vyf keer.
Klimaatverandering, water, landbou en voedselsekuriteit vorm 'n kritiese nexus vir die 21ste eeu. Ons moet praktyke skep en implementeer wat opbrengste sal verhoog, terwyl veranderende omstandighede oorwin word en die uitstoot van die landbousektor beperk word. Daar is geen plek vir selfvoldaanheid hier nie.
Andrew Borrell, Medeprofessor, Queensland Alliansie vir Landbou en Voedselinnovasie, die Universiteit van Queensland; Sentrum Leier, Hermitage Navorsingsfasiliteit; Kollege van Experts, Global Change Institute, Die Universiteit van Queensland
Jy is hier: Tuis > Sosiale en politieke > omgewing > klimaat > Impakte > Soos die wêreldwye vraag na voedsel styg, tref die klimaatverandering ons stapelgewasse