Почему влажность почвы говорит об урожайности
По словам ученых, модели, использующие влажность почвы, объясняют на 30-120% больше годовых колебаний урожайности культур, чем модели, основанные на количестве осадков.
Очевидно, что вода имеет решающее значение для производства сельскохозяйственных культур. Но в течение многих лет такие люди, как Джонатан Проктор, имеющий докторскую степень в области экономики сельского хозяйства и ресурсов Калифорнийского университета в Беркли, пытались объяснить, почему важность воды не отражается в статистических моделях урожайности.
«Исследования, анализирующие, как урожайность реагирует на температуру и количество осадков, как правило, обнаруживают, что температура имеет гораздо большее значение, чем вода, даже несмотря на то, что мы понимаем из физиологии растений, что температура и водоснабжение действительно важны для сельскохозяйственных культур», — сказал Проктор, научный сотрудник профессора Питера Хайберса из Гарвардской школы инженерии и прикладных наук имени Джона А. Полсона (SEAS). «Решение этой головоломки имеет решающее значение для количественной оценки того, как изменение климата повлияет на глобальную урожайность».
У исследовательской группы была гипотеза: что, если модели измеряли неправильный тип воды? Вместо измерения осадков, как это делали предыдущие исследования, команда Гарварда использовала спутники для измерения влажности почвы вокруг корневой зоны кукурузы, соевых бобов, проса и сорго, произрастающих по всему миру.
Команда обнаружила, что модели, использующие влажность почвы, объясняют на 30-120% больше годовых колебаний урожайности разных культур, чем модели, основанные на количестве осадков.
«Осадки и влажность почвы могут довольно сильно различаться из-за испарения, инфильтрации и стока», — сказал Проктор. «То, что падает с неба, не обязательно является тем, что находится в почве для питания культур, и мы обнаруживаем, что то, что находится в почве, на самом деле имеет значение для урожая культур».
Используя спутниковые наблюдения за влажностью почвы вместе со статистическим подходом, команда смогла лучше разделить и понять индивидуальное влияние температуры и водоснабжения на урожай, которые часто путают, потому что жара и сухость тесно связаны.
В частности, команда обнаружила, что экстремальная жара наносит меньший ущерб урожайности, чем предполагалось в предыдущих моделях, что снижает прогнозируемый ущерб от потепления. Но команда также обнаружила повышенную чувствительность к засухе и наводнениям.
«Когда дело доходит до прогнозирования производительности сельского хозяйства в условиях меняющегося климата, нам необходимо учитывать, как температура и доступность воды будут развиваться вместе», — сказал Хайберс, профессор экологических наук и инженерии в SEAS. «По сравнению с температурой, изменения доступности воды будут носить более региональный и сезонный характер, так что стратегии регионального планирования и управления выйдут на первый план в борьбе с изменением климата».
Команда планирует использовать это улучшенное понимание того, как влажность и температура почвы влияют на глобальную производительность сельского хозяйства, чтобы изучить, как изменение климата может повлиять на другие аспекты человеческого благополучия, такие как решения о миграции или стабильность поставок продовольствия.
Статья была опубликована в журнале Nature Food.
Источник: www.futurefarming.com
