115年的数据揭示了更长的生长季节,变化的温度趋势

内布拉斯加州农场的日落
内布拉斯加州的Suat Irmak和Meetpal Kukal的研究分析了美国各地生长季节持续时间、热量积累和农业产量之间的联系。(克雷格·钱德勒摄,大学传媒)

115年的数据揭示了更长的生长季节,变化的温度趋势

内布拉斯加大学林肯分校的一项新研究表明,过去一个世纪的气候变化使美国的平均生长季节延长了近两周,但却导致西部和东北部地区每年都有令人窒息的高温。

根据1900年至2014年收集的数据,该研究按地区组合了气候变化如何影响整个美国邻近地区的农业时间表和六种主要作物的产量。

研究得出结论,现在春季的最后一场霜冻比100年前提前了大约7天,而秋季的第一场霜冻则推迟了大约5天——尽管不同地区的趋势有所不同。这些霜冻通常标志着生长季节的开始和结束,这意味着美国农民平均有12天的时间来种植、培育和收获作物。

“如果你有更长的生长季节,你就可以培育出比短季节作物产量更高的成熟作物,”合著者、生物系统工程埃伯哈德杰出教授Suat Irmak说。“但这样做将需要更多的水,更多的氮,可能还需要更多的杀虫剂、除草剂和杀菌剂,所有这些都是作物生长所需的投入。需要更多的分析来确定在不同地区种植长季节作物的可行性和经济性。”

为了研究过去一个世纪温度变化和作物产量之间的联系,Irmak和博士生Meetpal Kukal使用了一种年度热量积累的测量方法,该方法考虑了六种作物的理想生长温度。每种作物都有一个基本温度,低于这个温度就不能生长。通过将日平均温度和基础温度之间的差异加起来,当前者超过后者时,研究人员计算出一个生长季节的累积温度刺激作物生长的程度。

根据这一指标,与一个世纪前相比,美国现在的平均累积热量增加了90华氏度。但在全国范围内,这种增长实际上与玉米、大豆、高粱、春小麦和冬小麦这五种作物的产量下降有关,只有棉花对这一趋势有积极反应。

Irmak说:“有可能我们超过了温度阈值,在某些地区给作物施加了过多的压力,而热应激可能对作物生产力有害。”“这可能就是产量下降的原因。但还有另一个因素:水分压力。当你有更多的(热量积累),这意味着更多的热能蒸发和水分损失通过蒸腾作用。在非灌溉地区,蒸发量可能无法补充。”

阅读更多并查看了本文的温度变化趋势和累积热量单位的地图。

Irmak和Kukal在杂志上详细介绍了他们的发现科学报告

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一片玉米地。