По мере роста населения планеты спрос на продукты питания увеличивается, а площадь пахотных земель сокращается. Новое исследование Университета Иллинойса исследует, как производство риса в Индии может удовлетворить будущие потребности, адаптируясь к изменяющимся климатическим условиям и доступности воды.
«Рис является основной культурой в Индии, Китае и других странах Юго-Восточной Азии. Потребление риса также растет в США и других странах мира», - говорит Прасанта Калита, профессор Департамента сельскохозяйственных и биологических Engineering в U of I и ведущий автор исследования.
Если вы посмотрите, где они традиционно выращивают рис, то это страны с большим количеством воды, или, по крайней мере, они были раньше. У них тропический климат с проливными дождями, от которых зависит производство риса. В целом, около 4 «На производство и переработку килограмма риса уходит 000 000 литров воды», - заявляет он.
Изменение климата, вероятно, повлияет на доступность воды в будущем, и фермеры, выращивающие рис, должны внедрять новые методы управления, чтобы поддерживать производство и повышать урожайность, говорит Калита.
По оценкам Продовольственной и сельскохозяйственной организации Объединенных Наций (ФАО), к 2050 году население мира вырастет на два миллиарда человек, а спрос на продукты питания возрастет на 60%.
"Нам потребуются многочисленные усилия, чтобы удовлетворить этот спрос", - заявляет Калита. «И с двумя миллиардами людей нам также потребуется больше воды для растениеводства, питьевой воды и промышленного использования».
Калита и его коллеги провели исследование на исследовательской ферме Института Борлоуга для Южной Азии в Бихаре, Индия. Фермеры в регионе выращивают рис в сезон дождей, когда обильные дожди поддерживают урожай.
Исследователи собрали данные об урожайности риса и климатических условиях, а затем использовали компьютерное моделирование для моделирования будущих сценариев на основе четырех глобальных климатических моделей. Цель исследования состояла в том, чтобы оценить урожайность риса и потребность в воде к 2050 году, а также оценить, как фермеры могут адаптироваться к последствиям изменения климата.
«Изменения погоды влияют на температуру, количество осадков и концентрацию углекислого газа. Это важные ингредиенты для роста сельскохозяйственных культур, особенно риса. Это сложная система, и ее последствия трудно оценить и контролировать», - Калита. состояния.
"Результаты нашего моделирования показывают, что стадия роста урожая сокращается. Время полной зрелости от дня посадки до дня сбора урожая становится короче. Урожай созревает быстрее, и в результате вы не t получить весь потенциал урожайности."
Если фермеры будут придерживаться нынешних методов, урожайность риса существенно снизится к 2050 году, показывает исследование. Но различные стратегии управления могут смягчить последствия изменения климата, и исследователи дают ряд рекомендаций.
Традиционное выращивание риса предполагает затопление полей водой. Для пересадки риса требуется около шести дюймов стоячей воды. По словам Калиты, если поля неровные, для покрытия посевов требуется еще больше воды. Однако, если фермеры используют рис прямого посева вместо рассады, они могут увеличить производство при значительно меньшем потреблении воды.
Еще одна практика связана с технологиями сохранения почвы. «Поверхность почвы постоянно теряет воду из-за температуры, влажности и ветра. Если вы держите пожнивные остатки на земле, это снижает испарение и сохраняет воду. Кроме того, разложение пожнивных остатков способствует повышению качества почвы», - Калита. объясняет.
Исследователи также предлагают применять стратегии для предотвращения послеуборочных потерь урожая. По оценкам ФАО, около 30% урожая теряется или пропадает после сбора урожая, поэтому усилия по сокращению этих потерь могут еще больше повысить доступность урожая и продовольственную безопасность.
В целом, лучший подход к увеличению производства риса на 60% при минимизации дополнительных потребностей в орошении - это сочетание стратегий сохранения и сокращение послеуборочных потерь на 30%, заключают исследователи.