天气和气候:管理农业中最不可控的两个因素bob体育合法吗

密歇根州气候学家杰夫·安德森(Jeff Andresen)自来到密歇根州立大学以来,一直与农民直接合作,帮助管理和预测天气和气候条件对农业生产系统的影响。

MSU州气候学家Jeff Andresen一直在研究气候对中西部玉米生产的影响

总的来说,密歇根正在变暖(过去120年平均升温1度)和变湿(同期降水量增加了10%到15%)。在过去的30年里,生长季节延长了约1.5周,这给该州的农业带来了新的挑战和机遇。bob体育合法吗

密歇根州气候学家杰夫•安德森自来到密歇根州立大学以来,一直与农民直接合作,帮助管理和预测天气和气候条件对农业生产系统的影响BOB体育密歇根州立大学)。

“如果我们有关于未来的完美(天气和气候)信息,我们就可以帮助彻底改变农业的方式。但当然,现实是我们没有,”地理教授和推广专家安德烈森说。“关键在于更好地理解天气和气候如何影响农业,以及开发新技术,使预报更加可靠和有用。bob体育合法吗最终,我们希望提供新的科学信息,以降低与天气相关的风险。”

安德烈森是一个研究小组的成员,他们利用三个基于过程的作物模拟模型来确bob体育登录定和检查过去一个世纪气候对中西部玉米生产的影响。这12个州的玉米产量占美国玉米产量的80%以上,占全球产量的25%。这是美国农业部国家粮食和农业研究所的“有用对有用”(U2U)项目的一部分,该项目旨在提高该地区农业经营在气候变率和变化中的抵御能力和盈利能力。bob体育合法吗

在进行的工作密歇根州立大学,利用基于过程的CERES(作物环境资源综合)-玉米作物模型模拟天气和气候对玉米生产系统的影响。模型验证由个别地块和县观测进行。该模型使用了1981年至2012年代表性土壤和品种的天气数据,以研究该地区的时空产量变化。

研究人员bob体育登录还研究了其他作物模型和空间尺度对区域产量估计的影响,以及观测产量和可达到产量之间的产量差距分析。在18个地点进行了另一项研究,以研究1901年至2012年的历史趋势。

Andresen说,总的来说,模型估计与观测到的产量是一致的,特别是在该地区的中部地区。他补充说,低降水和土壤水分胁迫是过去一个世纪模拟作物产量的主要限制。这项研究表明,该地区近几十年来观察到的产量增长中,至少有一部分是由于更湿润、压力更小的生长季节天气条件造成的。

他说:“我们正在与普渡大学、内布拉斯加州大学、爱荷华州立大学和许多其他中西部赠地大学合作。”“我们主要研究当前生产环境的可变性,并提出新的信息,以帮助种植者在种子选择、灌溉使用、田间排水瓦和种植日期变化方面做出更明智的决定,以确定可行的选择,消除等式中的一些不确定性。我们还希望协助研究人员和业界开发更高效的农业生产技术。”bob体育登录

在另一个项目中,安德森与密歇根州立大学园艺教授詹姆斯凝花研究雾冷却延缓开花和降低苹果和樱桃霜冻损害的风险。五大湖地区的果树在春季结束休眠期后特别容易受到寒冷的伤害。安德烈森说,不幸的是,近几十年来,在该地区水果初步发育后,春季冻结的次数有所增加。

传统的防冻方法,如风力机,可以提供一些保护,但它们可能昂贵,对某些类型的冻结无效。研究表明,在植物休眠后期和营养早期,用传统的喷水系统浇水可以通过冷却植物组织和延缓生长发育来减少对霜害的脆弱性。然而,安德烈森强调,传统技术需要大量的水,这会从土壤中滤出肥料和其他营养物质,形成冰会对树木造成附带损害,并增加病原体/疾病的风险。

密歇根州立大学bob体育登录研究人员正在研究一种名为固态冠层输送系统(SSCD)的新技术的潜在用途,以延缓果树果实的生长和发育,并降低与寒冷相关的损害风险。Flore是该项目的负责人,他说SSCD在高密度果园中被越来越多地用于施肥和其他喷雾应用,理论上可以提供冷却所需的水,其用量仅为传统洒水器的一小部分。

这些实验是在2013年和2014年生长季节的早期,在密歇根州下半岛的四个果园进行的。

“到目前为止,结果令人鼓舞。在两个生长季节施用SSCD薄雾,苹果和樱桃的开花时间平均比未处理的块推迟了5到11天,并且发现处理块的春季霜冻损害较小,”Andresen说。“经过处理的木块没有明显增加疾病或坐果问题。最后,与传统的自动喷水灭火系统相比,新技术冷却所需的水量要少得多。”

参见AgBioResearch年度报告中的其他文章。bob体育登录

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