Предсказание влияния изменения климата на урожайность сельскохозяйственных культур

Учёные разработали новый инструмент для прогнозирования будущего влияния изменения климата на урожайность сельскохозяйственных культур. Исследователи из Университета Иллинойса объединяют два типа вычислительных моделей сельскохозяйственных культур, чтобы повысить надёжность прогнозов урожайности в Кукурузном поясе США.

Объединение сильных сторон агрономических моделей и моделей, встроенных в климатические системы, позволяет создать более совершенный инструмент. Новая модель роста кукурузы CLM-APSIM сочетает в себе преимущества Community Land Model (CLM) и Agricultural Production Systems sIMulator (APSIM). Ключевым улучшением стало внедрение более детальной схемы жизненного цикла из APSIM, которая включает 12 фенологических стадий вместо трёх. Это позволяет учитывать стрессовые факторы, такие как дефицит воды или высокая температура, на конкретных этапах развития растения, например, во время цветения.

«Самое заманчивое улучшение заключается в том, что наша новая модель ближе к получению правильного урожая с помощью правильного механизма», — говорит Кайю Гуан, эколог и руководитель исследования. Исходная модель CLM недооценивала надземную биомассу, но переоценивала индекс урожая, что приводило к кажущемуся верному результату, полученному ошибочным путём. Новая модель исправляет этот недостаток. По словам ведущего автора Бина Пэна, фенологическая схема APSIM является универсальной, что позволит в будущем адаптировать модель для других основных культур, таких как соя и пшеница. Все расчёты выполнялись на суперкомпьютере Blue Waters в Национальном центре суперкомпьютерных приложений.