Охлаждение при орошении повышает урожайность кукурузы
Засуха и жара вызывают стресс у растений и снижают урожайность зерновых. Орошение не только снабжает почву водой, но и охлаждает посевы, что само по себе критически важно для урожая.
Исследователи из Университета Иллинойса обнаружили, что 16% от общего увеличения урожайности кукурузы благодаря орошению связано исключительно с его охлаждающим эффектом.
«Это исследование подчеркивает неоспоримый вклад охлаждения в пользу орошения для урожая. Этот эффект может стать ещё важнее в будущем с продолжающимся потеплением и более частыми засухами», — говорит ведущий автор Ян Ли.
Как работает охлаждение:
- Орошение охлаждает растения за счёт транспирации (испарения воды через устьица листьев) и испарения с поверхности почвы.
- При недостатке влаги в почве растения закрывают устьица, перегреваются и испытывают стресс, что ведёт к потере урожая.
Метод исследования:
Учёные разработали инновационный подход, чтобы разделить влияние на урожай водоснабжения и охлаждения. Они проанализировали спутниковые данные о температуре и биомассе посевов, карты орошения и урожайность кукурузы на уровне округов в Небраске с 2003 по 2016 год.
Ключевые результаты:
- Орошение повысило урожайность в среднем на 81%.
- Из этого увеличения 16% были обусловлены охлаждением, а 84% — водоснабжением.
- Орошение снизило температуру поверхности земли в июле на 1.63 °C по сравнению с неорошаемыми участками.
«Культуры чувствуют себя лучше, когда им прохладнее», — отмечает Кайю Гуань, руководитель проекта.
Значение для будущего:
- Учёт охлаждающего эффекта, которым ранее пренебрегали в моделях, позволит точнее прогнозировать урожай.
- В условиях потепления климата потребность в орошении для поддержания урожайности может возрасти, в том числе в таких сейчас «дождевых» штатах, как Айова и Иллинойс.
Исследование «Quantifying irrigation cooling benefits to maize yield in the US Midwest» опубликовано в журнале Global Change Biology.