劇烈的氣候變化,正在影響著全球農作物的生產,了解和適應氣候變化的趨勢,是保障農作物穩定生產的基礎。近日,記者從中國農科院棉花研究所獲悉,一項新的研究成果,揭示了氣候變化對中國棉花產量變化的影響。相關研究發表在《工業作物和產品(Industrial Crops & Products)》上。
我國三大棉區分布、氣候資源變化及生長收獲示意圖。中國農科院供圖
近年來,全球氣候變化風險加劇,對農業生產力和生態系統產生不利影響,給我國農業生產安全帶來極大挑戰。棉花是世界上種植最廣泛的纖維作物,也是重要的經濟作物,在國民經濟中具有重要地位。氣候變化對棉花產量也造成了嚴重的影響。因此,量化溫度、輻射和降雨量等氣候變化對棉花產量的影響,對于制定抵御未來氣候變化影響棉花產量的措施至關重要。
團隊首席研究員李亞兵介紹,該研究由中國農業科學院棉花研究所棉花智慧栽培創新團隊完成,科研人員就溫度、降雨、輻射等年際氣候資源變化對棉花產量的影響,展開了多方面研究。結果發現,氣候資源變化可以分別解釋我國黃河流域、長江流域及西北內陸棉花產量波動的54.4%、58.1%和50%,且三大棉區棉花產量波動的主要氣候驅動因素不同。
據介紹,科研人員通過建立多元回歸模型、一階差分、最小二乘法擬合等方法,結合1980-2020年氣候數據和黃河流域、長江流域及西北內陸棉區的棉花產量數據,探究了氣候資源變化對我國棉花產量的影響。
研究結果發現,近40年來,不同棉區的主要氣候驅動的因素不同,在黃河流域平均氣溫的上升和太陽輻射的減少對棉花產量具有正向效應,降水的增多則使長江流域棉花減產3.92%,而在西北內陸棉區,太陽輻射的增加則使棉花產量下降了3.47%。
在篩選得到的模型中,幾乎所有省份氣候資源波動都可以顯著解釋該地區棉花產量波動,這表明棉花產量波動主要受到復雜氣候變化影響。
研究結果為我國不同棉區制定合理的栽培管理措施提供理論依據。研究還提出了相應的應對措施,在黃河流域,適當選擇熱量積累要求較高的品種,以便充分利用熱量資源;在長江流域棉區,苗期要注意排水,例如在田間采取深溝等措施增強排水;在西北內陸棉區,要注意適時灌溉,保持農田土壤濕潤,避免高溫干旱風險。
據介紹,該研究為緩解未來氣候變化對棉花生產的影響、制定有效的農業種植管理策略提供了理論依據。研究得到了國家自然科學基金的資助。