地平面臭氧对甘生产的影响
Alexander W Cheesman1, Flossie Brown2, Mst Nahid Farha3
1College of Science & Engineering and Centre for Tropical Environmental and Sustainability Science, James Cook University, Cairns, Queensland, Australia; Faculty of Environment, Science and Economy, University of Exeter, Exeter, UK.
臭氧 (O3) 污染严重影响了甘生产,导致巴西的产量损失为5.6-18.3%. 敏感性因甘基因型而异,强调空气质量.
科学领域:
- 农业科学 农业科学
- 环境科学 环境科学
- 植物生理学 植物生理学
背景情况:
- 甘是一种重要的C4商品作物,在面临空气质量恶化的 (亚热带) 地区种植.
- 臭氧 (O3) 污染对关键的C4生物能源作物甘的风险,尽管它对全球粮食安全的影响,但仍然没有量化.
- 扩大甘生产,特别是巴西的生物燃料,需要了解O3的影响.
研究的目的:
- 为了在现实的暴露水平上推导出甘的O3剂量反应函数.
- 模拟O3在全球主要种植区对甘生产的区域影响.
- 评估基因型特异性O3敏感性对整体作物损失的影响.
主要方法:
- 使用受控暴露实验,衍生出甘O3的剂量-反应功能.
- 利用英国地球系统模型 (UKESM1) 数据对巴西中南部每小时的O3暴露.
- 模拟区域甘生产影响与JULES vn 5.6动态全球植被模型.
主要成果:
- 臭氧显著影响了甘生物质分配,特别是叶子,以及各种基因型的整体生产,包括商业品种CTC4和Q240.
- 计算的O3剂量反应函数与区域O3暴露数据相结合.
- 模拟显示,由于目前的O3暴露,区域甘生产率损失5.6%至18.3%.
结论:
- 臭氧污染对巴西中南部的甘生产率构成重大威胁,损失范围从5.6%到18.3%.
- O3的影响强烈依赖于不同甘基因型的O3敏感性.
- 进一步的研究对于了解O3对这种生物能源作物的影响以及更广泛的热带食品生产至关重要.
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