في حين أن الزيادة في عدد السكان والثروة سوف ترفع الطلب العالمي على الغذاء بنسبة تصل إلى 70٪ بواسطة 2050الزراعة سابقا الشعور بتأثيرات تغير المناخ. هذا هو المتوقع أن يستمر في العقود القادمة.

سيحتاج العلماء والمزارعون إلى العمل على جبهات متعددة لمواجهة هبوط غلة المحاصيل وإطعام المزيد من الناس. كما هو الحال مع الثورات الزراعية السابقة ، نحتاج إلى مجموعة جديدة من الخصائص النباتية لمواجهة التحدي.

عندما يتعلق الأمر بالمحاصيل الرئيسية - القمح والأرز والذرة وفول الصويا والشعير والذرة الرفيعة - فقد وجدت الأبحاث تغيرات في معدلات هطول الأمطار ودرجات الحرارة حول 30٪ من التباين السنوي في الغلة الزراعية. استجابت جميع المحاصيل الستة بشكل سلبي لزيادة درجات الحرارة - على الأرجح المرتبطة بزيادة معدلات نمو المحاصيل والإجهاد المائي. على وجه الخصوص ، تظهر القمح والذرة والشعير استجابة سلبية لزيادة درجات الحرارة. ولكن ، بوجه عام ، لم يكن لاتجاهات سقوط الأمطار سوى آثار طفيفة على غلات المحاصيل في هذه الدراسات.

منذ 1950 ، متوسط ​​درجات الحرارة العالمية ارتفعت بنسبة تقريبًا 0.13 درجة مئوية في كل عقد. معدل أسرع حتى من 0.2 درجة مئوية من الاحترار في العقد الواحد هو المتوقع على مدى العقود القليلة القادمة.

مع ارتفاع درجات الحرارة ، أنماط هطول الأمطار تغيير. كما تؤدي الحرارة المتزايدة إلى زيادة التبخر والتجفيف السطحي ، مما يزيد من حدة الجفاف ويطيل أمده.

ويمكن أيضا أن يكون الجو أكثر دفئا امسك المزيد من الماء - حوالي 7٪ من بخار الماء لكل زيادة 1 درجة مئوية في درجة الحرارة. هذا يؤدي في نهاية المطاف إلى العواصف مع هطول المزيد من الأمطار. استعراض لنمط هطول الأمطار يظهر التغيرات في كمية الأمطار في كل مكان.

انخفاض الغلة

عانت المحاصيل المحاصيل في جميع أنحاء أستراليا بشدة من الطقس الأخيرة. في العام الماضي ، على سبيل المثال ، النظرة إلى mungbeans كان ممتازا. لكن الطقس الحار والجاف أضر المزارعون. خفضت الظروف القاسية متوسط ​​العائد من 1-1.5 المتوقع لكل هكتار إلى 0.1-0.5 طن لكل هكتار.

الذرة البيضاء و قطن اﻟﻤﺤﺎﺻﻴﻞ آﺎﻧﺖ أﻓﻀﻞ ﺑﻜﺜﻴﺮ ، ﺑﺴﺒﺐ ﻣﻴﺎﻩ اﻟﺘﺮﺑﺔ اﻟﻤﺴﺘﻨﺰﻓﺔ ، وﻋﺪم اﻧﺘﺸﺎر اﻷﻣﻄﺎر اﻟﻤﺤﺼﻮﻟﻴﺔ ، واﻟﺤﺮارة اﻟﺸﺪﻳﺪة. الفاكهة والخضار ، من الفراولة إلى الخس ، كانت ضرب أيضا بقوة.

لكن القصة أكبر من هذا. على الصعيد العالمي ، إنتاج الذرة والقمح بين 1980 و 2008 كان 3.8٪ و 5.5٪ أقل مما كنا نتوقعه بدون زيادات في درجة الحرارة. نموذج واحد ، يجمع بين إنتاج المحاصيل التاريخية وبيانات الطقس ، مشاريع تخفيضات كبيرة في إنتاج العديد من المحاصيل الأفريقية الرئيسية. بالنسبة للذرة ، يكون الانخفاض المتوقع كما هو 22٪ بواسطة 2050.

إن إطعام المزيد من الناس في هذه الظروف المتغيرة هو التحدي الماثل أمامنا. وسوف تتطلب المحاصيل التي تتكيف بشكل كبير مع البيئات الجافة والساخنة. ما يسمى ب "الثورة الخضراء"من 1960s و 1970s أنشأوا نباتات ذات قامة قصيرة واستجابة محسنة للأسمدة النيتروجينية.

الآن ، هناك حاجة إلى مجموعة جديدة من الخصائص النباتية لزيادة غلة المحاصيل ، من خلال جعل النباتات مرنة لمواجهة تحديات كوكب شحيح المياه.

تطوير المحاصيل المرنة لمناخ متغير للغاية

ستحتاج المحاصيل المرنة إلى أبحاث وإجراءات مهمة على جبهات متعددة - لخلق التكيف مع الجفاف و التغدق، والتسامح للبرد والحرارة والملوحة. وأيًا كان ما نفعله ، فإننا نحتاج أيضًا إلى أخذ هذه الزراعة في الحسبان يساهم بشكل كبير في انبعاثات غازات الاحتباس الحراري (GHG).

يواجه العلماء هذا التحدي من خلال إنشاء إطار للتكيف مع تغير المناخ. نحن نحدد مجموعات مواتية من أصناف المحاصيل (المورثات) وممارسات الإدارة (الزراعة) للعمل معًا في نظام معقد.

يمكننا التخفيف من آثار بعض الاختلافات المناخية مع ممارسات الإدارة الجيدة. على سبيل المثال ، لمعالجة الجفاف ، يمكننا تغيير مواعيد الزراعة ، والأسمدة ، والري ، والمباعدة بين الصفوف ، والسكان ، ونظم الزراعة.

يمكن أن تدعم الحلول الوراثية هذا النهج. ويتمثل التحدي في تحديد مجموعات مواتية من المورثات (G) وممارسات الإدارة (M) في بيئة متغيرة (E). فهم التفاعل بين التراكيب الوراثية والإدارة والبيئة (GxMxE) أمر بالغ الأهمية لتحسين محصول الحبوب في الظروف الحارة والجافة.

يمكن استخدام الحلول الجينية والإدارية لتطوير محاصيل مقاومة للمناخ في بيئات شديدة التغير في أستراليا وعالمياً. الذرة الرفيعة مثال رائع. انها الغذائية الأساسية لأكثر من 500 مليون شخص في أكثر من دول 30مما يجعلها خامس أكبر محصول في العالم للاستهلاك البشري بعد الأرز والقمح والذرة والبطاطس.

"البقاء الأخضر" في الذرة هو مثال على الحل الجيني للجفاف الذي تم نشره في أستراليا والهند وأفريقيا جنوب الصحراء الكبرى. تحافظ المحاصيل التي تحافظ على البيئة الخضراء على الجذوع والأوراق الخضراء أثناء الجفاف، مما أدى إلى زيادة قوة الساق وحجم الحبوب والعائد. يمكن الجمع بين هذا الحل الوراثي والحل الإداري (على سبيل المثال ، تقليل عدد النباتات) لتحسين الإنتاج والأمن الغذائي في البيئات شديدة التغير والمائية.

مشاريع أخرى في الهند وقد وجد أن الري والتبريد البديل (AWD) الري في AWD ، مقارنة مع إنتاج الفيضان الطبيعي ، يمكن أن تقلل من استخدام المياه بنسبة 32 حوالي. ومن خلال الحفاظ على بيئة هوائية في التربة ، فإنه يقلل من انبعاثات الميثان خمسة أضعاف.

يشكل تغير المناخ والماء والزراعة والأمن الغذائي حلقة وصل هامة للقرن 21st. نحن بحاجة إلى إنشاء وتنفيذ الممارسات التي من شأنها زيادة الإنتاجية ، مع التغلب على الظروف المتغيرة والحد من الانبعاثات من القطاع الزراعي. لا يوجد مجال للرضا هنا.

نبذة عن الكاتب

أندرو بوريل ، أستاذ مشارك ، تحالف كوينزلاند من أجل الزراعة والابتكار الغذائي ، جامعة كوينزلاند ؛ رئيس مركز ، هيرميتاج منشأة البحوث. كلية الخبراء ، معهد التغيير العالمي ، جامعة كوينزلاند

تم نشر هذه المقالة في الأصل المحادثة. إقرأ ال المقال الأصلي.

كُتبٌ ذاتُ صِلَةٍ

at سوق InnerSelf و Amazon