中西部變暖增加了農(nóng)民需要灌溉的可能性

一項新的研究發(fā)現(xiàn)，如果當(dāng)前的氣候和作物改良趨勢持續(xù)到未來，那么今天依靠降雨為其作物澆水的中西部玉米種植者將需要灌溉他們的田地。科學(xué)家們說，這可能會減少含水層，破壞溪流和河流，并在農(nóng)業(yè)和其他人類和生態(tài)需水之間建立沖突。

這項研究報告發(fā)表在Ecosphere期刊上，該研究計算了中世紀(jì)預(yù)期的較熱條件將在玉米植物中吸收更多水分的程度，伊利諾伊大學(xué)植物生物學(xué)教授Evan DeLucia說。

“隨著大氣變暖，它會干燥，因此水從植物到大氣的吸引力增加，”DeLucia說。“大氣從植物中吸取水分的能力取決于其'蒸汽壓力不足'。

他說：“如果再加上這個數(shù)十年來更大，更高產(chǎn)的玉米植物的趨勢，你會發(fā)現(xiàn)水的使用和植物葉片的水分流失總體增加- 沒有相應(yīng)的降雨增加來抵消赤字。”

DeLucia說，今天，中西部地區(qū)的平均玉米產(chǎn)量約為每英畝170蒲式耳。這比 1990年的每英畝約120蒲式耳高。

“如果這種趨勢繼續(xù)下去，那么2050年的預(yù)計產(chǎn)量將是中西部平均每英畝230-240蒲式耳，”他說。“如果你想要更多的玉米，那么你必須擁有更大的植物，而更大的植物將會使用更多的水。”

研究人員發(fā)現(xiàn)，預(yù)計中西部地區(qū)的降水量不會增加，以彌補(bǔ)較溫暖大氣層的干燥條件。

“我們春天的風(fēng)暴越來越強(qiáng)，夏末的雨也越來越少，”DeLucia說。但預(yù)計未來幾十年降水總量不會有太大變化。

研究小組發(fā)現(xiàn)，即使不增加工廠規(guī)模和生產(chǎn)力，單獨(dú)變暖的條件也需要更大的水需求。

研究人員寫道：“我們表明，隨著蒸汽壓力不足的增加，維持目前的玉米產(chǎn)量將需要在目前受雨水影響的地區(qū)大規(guī)模擴(kuò)大灌溉量，大于三倍。”

DeLucia說，一些策略可以幫助對抗干燥條件。使用最少的耕作和覆蓋物可以降低土壤的水分流失率。繁殖或轉(zhuǎn)基因植物在其下部葉片中隔離更多的葉綠素，而在頂部較少，將使光合作用更有效地靠近地面，在條件更潮濕的地方。當(dāng)植物打開葉子中的孔隙以在光合作用期間吸收二氧化碳時，這將減少水分損失量。在美國植物生物學(xué)教授唐納德奧特的實驗室正在進(jìn)行一項研究工作。