全球粮食安全要求粮食产量在2050年前继续增长,但在许多发达国家,产量已经停滞。这个令人不安的趋势到目前为止只有部分解释。在这里,我们展示了澳大利亚的小麦产量自1990年以来停滞,并调查气候趋势在多大程度上解释了这一观察结果。基于对50个具有质量气象数据的站点的模拟,这些站点代表了粮食区的农业生态区和土壤类型,我们展示了在1990年至2015年间,由于水分限制,产量潜力下降了27%。我们将这种下降归因于降雨量减少和气温上升,而大气二氧化碳浓度升高的积极影响防止了相对于1990年产量的进一步4%的损失。对三个站点的进一步调查揭示了水分限制产量对水分可用性、干旱和最高温度的模拟反应。在所有三个站点,最高温度加快了从播种到开花和成熟的时间,并减少了每平方米的粒数和每粒的平均重量。这一27%的气候驱动产量下降在实际国家产量中并未完全表现出来。这是由于技术驱动的增益以空前的速度缩小了实际产量与水分限制潜在产量之间的差距,达到了25公斤/公顷/年,使相对于潜在产量的实际产量从1990年的39%增加到2015年的55%。尚不清楚技术是否能够继续维持当前的产量,更不用说将产量提高到2050年所需的水平。
Hochman等人(周二)研究了这个问题。