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Modellieren der Zukunft für Sojabohnen im Mittelwesten

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Wie wird die steigenden Temperaturen, die erwartet werden, um mit globalem Klimawandel aufzutreten, beeinflussen Sojabohnenwachstum im Mittelwesten? Eher als warten Sie und sehen Sie, Forscher an der Universität von Illinois benutzt wirkliche Erntedaten und -computer, die modelliert, um zu verbessern, zukünftige Auswirkungen von höheren Temperaturen auf landwirtschaftliche Produktion vorauszusagen und versprechende Ziele für Anpassung zu identifizieren.

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Das Projekt wird mit einem $420.000 USDA nationalen Institut für Nahrungsmittel- und Landwirtschaftsbewilligung finanziert. U i-Klimawissenschaftlers Kaiyu Guan ist der Projektleiter. Carl Bernacchi und Elizabeth Ainsworth sind Mitprojektdirektoren. Beide sind Pflanzenphysiologen im U von mir Abteilung der Betriebsbiologie und Abteilung von Ernte-Wissenschaften.

Das Projekt betrachtet, wie Temperatur bedeutende Betriebsprozesse wie Fotosynthese und Atmung beeinflußt.

„Höhere Temperaturen in der Zukunft ergeben möglicherweise beschleunigte ErnteWachstumsrate und kürzere Vegetationsperioden,“ sagt Guan. „Es gibt wahrscheinlich direkte Wärmespannungswirkungen auf die verschiedenen Stadien in der Betriebswiedergabe, einschließlich Zahl von Blumen und die produzierten und abgebrochenen Hülsen und die höheren Temps erhöhen möglicherweise die Nachfrage der Anlagen für Wasser. Alle diese Faktoren spielen eine Rolle im Sojabohnenernteertrag.“

Guan sagt, dass das Team das kontrollierte Experiment der Verbesserung des Temperaturfreifelds (T-FACE) und eine neuentwickelte Ernte kombiniert, die Rahmen (CLM-APSIM) modellieren. Infrarotheizungsreihen werden verwendet, um drei Sojabohnenvielzahl zu erhitzen und stellen die bedeutenden Gruppen dar, die über dem Mittelwesten für zwei Vegetationsperioden gepflanzt werden, und mehrfache physiologische und biochemische Maße werden gleichzeitig genommen.

„Wir verwenden dann die Experimentergebnisse, um zu verbessern und das Modell auf dem Standortniveau kalibrieren,“ sagt Guan. „Unter Verwendung des kalibrierten Modells, schreiben wir den historischen Ertragverlust zu, der passend ist, Temperatur auf verschiedene physiologische Mechanismen zu erhöhen. Schließlich projektieren wir Ernteertrag für den ganzen Mais-Gurt unter den verschiedenen Klimaszenario und bestimmen den Beitrag jedes Mechanismus.“ quantitativ

Zusätzlich zum Sein ein Assistenzprofessor im ecohydrology und im geoinformatics in der Abteilung von natürlichen Ressourcen und von Umweltwissenschaften im College von landwirtschaftlichem, im Verbraucher und in den Umweltwissenschaften an U von I, Guan hat eine gemeinsame Verabredung als Professor des blauen Wassers, der mit der nationalen Mitte für Supercomputer-Anwendungen (NCSA) zusammengeschlossen wird.