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Agronomic approach to understanding climate change and food security
Agronomy Journal ( IF 2.1 ) Pub Date : 2021-04-20 , DOI: 10.1002/agj2.20693
Peter O'Brien 1 , Katherine Kral‐O'Brien 2 , Jerry L. Hatfield 3
Affiliation  

Climate impacts agricultural productivity and the distribution of crops grown around the world. Because the United States is a leader in food exports, climate change impacts in the United States have the potential to disproportionately affect the global food supply. Given the change in temperature, precipitation, and carbon dioxide occurring now and expected into the future, the potential for agroecosystems to produce sufficient quantities of food to meet world demand is in question. To address this question, the concept of yield gaps, as the difference between potential yield (PY) and farm or actual yield (FY), provides a framework for the evaluation of progress in production. Across all crops, there have been increases in both PY (breeding, technological advances) and FY (implementation of improved genetic resources and management practices); however, climate change threatens to diminish those advances due to temperature stresses and more uncertain precipitation patterns. Climate change will not only directly increase the yield gap in the future but also further indirectly widen the yield gap by the degradation of the soil resource due to interactions of climate and management. Modern agricultural systems must adapt to become more resilient to climate change, and the tools to this adaptation involve genetics, environmental monitoring, and evolving management practices. However, progress can only begin once agricultural systems are managed from a more holistic view of providing both quantity and quality of a more diverse mixture of agricultural crops that will provide sustainability, equity, nutrition, and a secure food future.

中文翻译:

了解气候变化和粮食安全的农艺方法

气候影响农业生产力和世界各地种植的作物的分布。由于美国是食品出口的领导者,美国的气候变化影响有可能对全球食品供应产生不成比例的影响。鉴于现在和未来发生的温度、降水和二氧化碳的变化,农业生态系统生产足量粮食以满足世界需求的潜力值得怀疑。为了解决这个问题,产量差距的概念,即潜在产量 (PY) 与农场或实际产量 (FY) 之间的差异,为评估生产进度提供了框架。在所有作物中,PY(育种、技术进步)和 FY(改进遗传资源和管理实践的实施)都有所增加;然而,由于温度压力和更不确定的降水模式,气候变化有可能削弱这些进步。气候变化不仅会直接增加未来的单产差距,而且由于气候和管理的相互作用,土壤资源的退化会进一步间接扩大单产差距。现代农业系统必须适应适应气候变化,而适应这种适应的工具涉及遗传学、环境监测和不断发展的管理实践。然而,只有从更全面的角度管理农业系统,提供数量和质量更多样化的农作物混合物,从而提供可持续性、公平、营养和安全的粮食未来,才能开始取得进展。由于温度压力和更加不确定的降水模式,气候变化有可能削弱这些进展。气候变化不仅会直接增加未来的单产差距,而且由于气候和管理的相互作用导致土壤资源退化,会进一步间接扩大单产差距。现代农业系统必须适应适应气候变化,而适应这种适应的工具涉及遗传学、环境监测和不断发展的管理实践。然而,只有从更全面的角度管理农业系统,提供数量和质量更多样化的农作物混合物,从而提供可持续性、公平、营养和安全的粮食未来,才能开始取得进展。由于温度压力和更加不确定的降水模式,气候变化有可能削弱这些进展。气候变化不仅会直接增加未来的单产差距,而且由于气候和管理的相互作用导致土壤资源退化,会进一步间接扩大单产差距。现代农业系统必须适应适应气候变化,而适应这种适应的工具涉及遗传学、环境监测和不断发展的管理实践。然而,只有从更全面的角度管理农业系统,提供数量和质量更多样化的农作物混合物,从而提供可持续性、公平、营养和安全的粮食未来,才能开始取得进展。气候变化不仅会直接增加未来的单产差距,而且由于气候和管理的相互作用导致土壤资源退化,会进一步间接扩大单产差距。现代农业系统必须适应适应气候变化,而适应这种适应的工具涉及遗传学、环境监测和不断发展的管理实践。然而,只有从更全面的角度管理农业系统,提供数量和质量更多样化的农作物混合物,从而提供可持续性、公平、营养和安全的粮食未来,才能开始取得进展。气候变化不仅会直接增加未来的单产差距,而且由于气候和管理的相互作用导致土壤资源退化,会进一步间接扩大单产差距。现代农业系统必须适应适应气候变化,而适应这种适应的工具涉及遗传学、环境监测和不断发展的管理实践。然而,只有从更全面的角度管理农业系统,提供数量和质量更多样化的农作物混合物,从而提供可持续性、公平、营养和安全的粮食未来,才能开始取得进展。
更新日期:2021-04-20
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