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使我们能够继续生产我们星球所需的食物

   

  一股热浪席卷了一座城市,人们闷热难耐,他们跑进室内寻找空调。但是田地里的庄稼就没这么幸运了。对他们来说,没有出路。

  澳大利亚科学家正在研究热浪对小麦的影响。他们将观察研究与计算机科学的技术结合起来。这将使他们能够建立模型来了解小麦在特定条件下的反应。

  热可以以许多不同的方式影响植物和土壤、水、空气和周围的微生物。了解所有这些因素对农作物的影响可以帮助农民保护他们的植物免受热浪的影响。

  詹姆斯·纳托尔说:“热浪能极大地减少生长地区的小麦,而建立模型可以帮助找到限制极端天气和气候变化影响的策略。”纳托尔为澳大利亚的维多利亚州农业、经济发展部、就业、交通和资源部门工作。“这在作物开花和籽粒灌浆的敏感时期特别有用。”

  小麦是重要作物,2014年全球产量为7.29亿吨。它是人类营养的主要来源。Nuttall说,未来保持稳定的生产包括寻找减少热量对植物的影响的方法。

  纳托尔和他的团队进行了三个实验。他们试图了解热应力的不同特征,如时间、强度和持续时间。他们测试了植物如何对一天的热浪做出反应,以及在开花或灌浆阶段对植物的影响是否更大。他们还研究了热浪对小麦的影响。

  结果表明,在小麦开始开花前五天的高温降低了作物上的小麦籽粒数量。此外,在小麦生长过程中发生的高温事件也降低了小麦的体积。

  然后他们把所有的结果放在一个计算机模拟模型中。这使他们能够预测除了实验中的植物以外的小麦如何受到热浪的影响。

  纳托尔解释说:“作物模型可以让你测试环境或治疗组合的反应,也可以测试它们之间的相互作用。”

  他说一个很好的例子是在气候变化研究中,科学家们对植物对二氧化碳水平、温度和降雨的反应感兴趣。作物模型允许他们测试这些因素对生长和产量的组合。

  “这些模型让我们能够预测作物的生长和产量,”他说。在寻找对抗热浪的方法时,模型提供了一个工具来观察气候和天气变化对小麦生产的影响。它可以帮助我们预测小麦的反应,因此我们可以事先阻止任何负面影响。

  纳托尔说,他们研究的下一步是用麦田而不是更小的植物样本来测试他们的模型。他们最终想要把他们的工作包括在更大的作物模型中以改进它们。

  “作为一名科学家,找到作物生长和热浪等压力之间的关系是令人满意的,”他说。“我还认为这项工作很有价值,因为我们可以帮助作物模型找到可能的方法,使我们能够继续生产我们星球所需的食物。”