根据康奈尔大学和华盛顿州立大学的研究人员的一项新研究，气候变化将给一些农民带来一个难题:要么面临更大的收入波动，要么忍受更可预测的作物产量下降。
水资源短缺和更高温度的降低作物产量的地区严重依赖季节性积雪,使用更多的耐旱作物品种的选择是有代价的,根据模型预测详细摘要“水权形状作物产量和收入波动性权衡在雪依赖系统,适应“7月10日发表在《自然通讯。
葡萄生长在罗扎灌溉区。
这项研究调查了华盛顿的亚基马河流域，那里的积雪、水库和用水权控制着灌溉用水的可用性。这些水决定了美国一些最大的小麦、玉米、土豆、梨、樱桃、葡萄、苹果和啤酒花生产商的成功。如果有适当的降雪和融雪，该盆地的农业总产量每年可以达到40多亿美元。
该研究小组试图量化气候变化对该流域灌溉农业的直接和间接影响。研究人员还想知道抗旱作物品种是否可以帮助恢复干旱时期的生产力。
气候风险建模是帕特里克·里德(Patrick Reed)的专长，他是康奈尔大学土木与环境工程学院约瑟夫·c·福特(Joseph C. Ford)工程学教授。在这项合作研究中，Reed的团队建立在华盛顿州立大学之前的研究基础上，开发了一个连接作物生长和发育、陆地-地表水文和河流系统过程的建模平台。该模型框架模拟了亚基马河流域不同部门之间的水坝运行，并对水的分配进行了优先排序。
研究小组发现，正如预期的那样，更高的水分压力和温度会导致作物产量下降，Reed小组的博士后研究员、该研究的第一作者Keyvan Malek说。
Malek说:“然而，模型显示，由于最佳和最差情况下产量之间的差异减少了，作物预期产量的年变化减少了。”“虽然这不是一个积极的结果，但农作物产量收入的逐年波动对于农作物保险项目平衡收入波动非常重要。”
然后，该团队利用其模型探索新的耐旱作物品种的潜力，这些品种有望在气候变化下提高年产量。结果表明，尽管这些品种可以显著提高平均产量，但农民也可以从作物生产中获得更高的收入波动性。
灌溉系统贯穿整个地区。
“典型和最佳情况下的年产量要高得多，”华盛顿州立大学土木和环境工程贝利杰出教授、这项研究的合著者詹妮弗·亚当(Jennifer Adam)说。“但是，气候变化仍然可能导致严重的干旱，目前雅基马河流域的水资源管理机构根本无法提供足够的水，在最坏的情况下还会出现严重的作物歉收。”
这组科学家认为，作物产量和收入波动性的最佳结果必须是通过同时改善作物品种——例如，通过保护农业生物多样性——以及通过改善水资源管理机构和基础设施——来实现。
这组科学家说，在对气候适应策略进行创新的同时，仔细地捕捉依赖雪的地区的具体管理限制是很重要的。
“否则，农业系统可能无意中达到错误的平衡，以提高平均产量和农民收入波动为代价，” Reed说。
这项研究得到了美国国家科学基金会的食品、能源和水系统联系创新项目的支持。
Syl Kacapyr是工程学院的公共关系和内容经理。
新闻旨在传播有益信息，英文原版地址：http://news.cornell.edu/stories/2020/07/climate-change-forces-farmers-pick-low-yields-or-instability