Sci. Total. Environ.丨晚播很有可能减轻未来气候变化对澳大利亚雨养棉花的影响

论文内容

研究背景：

在全球范围内，气候变化对许多地区的作物生产构成重大威胁。棉花的生长、发育和产量受到大气二氧化碳浓度升高、温度升高和季节性降雨模式变化的影响。澳大利亚是全球棉花生产的重要贡献者，棉花主要生长在澳大利亚400-800毫米的夏季降雨区。由于政府对水资源的管制，澳大利亚东部的雨养棉花正越来越多地被纳入谷物作物轮作，因此限制了灌溉棉花的机会。精准量化未来气候对雨养棉花等种植系统的影响，以确定有效的农艺措施，并为澳大利亚棉花产业扩张的战略产业规划提供信息，气候模型已经预测了澳大利亚降雨分布和数量的变化。我们使用APSIM-Cotton模型评估了降雨和温度对雨养棉花生长阶段和产量的潜在影响，气候作物建模方法有能力预测未来气候变化并扩展对农业系统的理解。我们共考虑了24个不同的种植日期，以确定调整种植日期作为一种适应策略的潜力。本研究的目的是(1)探讨未来气候变化条件下雨养棉花周期和产量的变化；(2)调查不同种植日期下未来棉花产量的变化；(3)量化GCM、RCP和播种日期等不确定性的相对贡献；(4)量化气候变化对棉花产量变异的贡献。

研究内容：

我们选择了四个关键地点（达尔比、邦贡亚、莫里和贡内达），代表了澳大利亚东部目前雨养棉花生产的空间范围（图1）。采用基于加工的APSIM-Cotton模型，在RCP4.5（低）和RCP8.5（高）排放情景下，评估了未来两个时期（2040s和2080s）气候对雨养棉花产量的影响。结果表明，当前棉花产量随种植日期的不同而变化，产量变化的幅度与四个地点的区域气候变化一致，代表了当前雨水灌溉棉花生产的地理分布。多GCM系综的平均值显示，在长期（2080s），生长期温度在RCP8.5下增加更多。生长期降雨量的变化对每个地点所有种植日期的产量都有显著的积极影响。预计降雨量的增加在干旱地区种植日期较晚的时候比在潮湿地区种植日期较早的时候更明显。此外，我们发现种植日期对棉花的影响最大。

研究结论：

本研究使用了由RCP4.5和RCP8.5排放情景下的2040s和2080s 32个温室气体气候数据驱动的APSIM-Cotton模型，来量化气候变化对澳大利亚东部四个不同区域雨养棉花生产的影响。气候预测显示，在高排放情景下（如RCP8.5_2080s），生长期的温度将会上升，降雨变化更大。我们将未来产量与同一种植日期的基线模拟结果进行了比较，发现在后期种植日期（即11月4日至12月24日）种植的棉花产量总体增加了6-70%。由于土壤温度升高和夏季降雨升高，延迟播种有利于棉籽萌发。这些发现支持棉花种植采用晚播策略，以优化未来气候下的产量。

转自：“农科学术圈”微信公众号

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