创记录的干旱和高温让一些农民担心未来农作物的种植地点和时间， 登录杏耀手机客户端，即使是在加州，前所未有的小气候多样性为美国杂货店里最受欢迎的许多商品创造了理想的种植条件。现在，美国人消费的三分之一的蔬菜、三分之二的水果和坚果在全州超过76000个农场种植，但20年后，加州的某些地区可能会变得太热太干，无法继续生产。
新劳伦斯伯克利国家实验室(伯克利实验室)的研究表明,到2045年- 2049年未来气温将有更大的影响,当冷季作物,如西兰花和生菜,比在哪里生长,而温暖的季节作物(哈密瓜、西红柿、萝卜)的影响将更大时,他们可以与生长的地方。科学家们描述将计算机建模与历史信息和理想生长温度五个重要的加州农作物在他们的论文中,“预计气温上升可能需要冷季作物的生长季节的变化和温暖的季节作物的生长位置,”出现在《科学》杂志上的总环境本月早些时候。
该论文的主要作者Alison Marklein说:“为了确保加州和美国其他地区的粮食安全，预测未来气候变暖将如何影响加州的农业是很重要的。”“我们需要关于未来气候条件将如何影响我们的作物的可靠信息，以便农业系统制定出适当的应对措施，以确保粮食安全。例如，在考虑重新安置作物时，一个主要的挑战是种植者对他们的土地和作物有专门的知识。如果现在的地方不能再种庄稼，那么农民要么搬到新的地方，要么种别的作物，这给农民带来了实际的经济负担。”
Marklein现在是加州大学河滨分校的一名科学家， 杏耀平台的体会，他在伯克利实验室完成博士后研究期间领导了这个项目，并与Peter Nico合作，Peter Nico是伯克利实验室地球与环境科学领域的研究合作者和科学家。来自美国农业部和加州大学戴维斯分校的科学家也做出了贡献。这项研究由加州大学全球粮食倡议组织资助，代表了伯克利实验室的一个重要研究重点:可持续农业。伯克利实验室目前的另一项研究将机器学习应用于开发微生物改良剂，以补充碳和磷等营养成分枯竭的土壤。
逐渐适应极端气候
在进行这项研究时，研究人员首先选择了五种加州年产量最高的农作物——莴苣、花椰菜、胡萝卜、西红柿和哈密瓜。2016年，这些营养密集的作物贡献了该州蔬菜和瓜类作物现金价值的64%，并且对食品安全至关重要，这一点可以从捐赠给四个研究的加州食品银行的顶级蔬菜和水果中得到证明。
团队获得了15年的气温数据从1990年开始从整个州的位置,以及信息作物温度阈值,或最高最低气温超过作物发生故障时,种植位置为每个5作物回到七年。他们还考虑了作物的最佳生长季节长度:例如，西兰花需要连续四个月的最低39华氏度和最高95华氏度。
为了比较每种作物在不同气候条件下(干热和冷湿)在整个加州的表现，杏耀历史研究人员研究了高温对作物历史生长地点的影响。接下来，他们根据作物的温度阈值确定了将任何作物扩展到更理想生长地点的可能性，并查看了所有没有种植过这种作物的地区，甚至是那些以前没有用于农业的土地。
最后，研究小组计算了在未来变暖的情况下(干热、冷湿)，历史上用于种植五种作物的土地可以保留多少;由于气温上升，有多少土地将无法使用;以及以前没有用于农业的土地与以前没有种植这些作物的土地相比，有多少土地可以支持这五种作物。
西红柿可能会面临一些生长的烦恼
Marklein说:“我们发现了变暖对冷季作物和暖季作物影响的差异。”“对于像花椰菜和莴苣这样的冷季作物，延长它们的生长季节是可能的。但历史上一直在夏季种植番茄的地方，现在可能变得太热，无法种植暖季番茄，可能需要把它们移到气候更温和、足够温暖的地方，在新的气候条件下种植番茄。”
研究小组发现，无论是冷季作物，西兰花和莴苣，目前都是在接近它们在秋季和春季的较低温度阈值的地方种植的。气候模型预测冬季气温会升高，超过这两种作物的最低温度阈值，这意味着到本世纪中期，这些作物也可以种植到冬季，即使是在历史上从未种植过它们的地区。
秋季和春季的温暖温度表明，番茄可能受益于生长季节的转变。但事实可能会证明，这比看上去要困难得多。
Marklein说:“考虑到未来炎热干燥的气候情况，尽管秋季和春季的温度可能会上升，夏季的温度可能会超过番茄的临界温度，因此改变生长季节不是一个可行的解决方案。”“番茄的生长期需要连续四个月，所以中间的空隙要到夏天才能填满，这就不可能了。”
机会可能到处都有
的确，由于未来的气候变暖，一些被研究的作物，尤其是西红柿，将失去传统上种植它们的地区，但有一些方法可以减轻这些潜在的挑战。例如，由于他们的分析侧重于空气温度而不是作物温度，实际上灌溉可能能够减少一些负面的热影响。
总的来说，Marklein说这项研究给了农业规划者很多值得思考的东西。“这确实是规划未来气候情景的第一步。这项工作可以用来帮助优先考虑农田和水等资源，以最大限度地提高农业生产率和粮食安全，”她说。“为未来的变暖情况提前计划是至关重要的，特别是在像加州这样养活全国的地区。”
