近幾十年來，嚴重的洪水導致全球水稻收成大幅減少。這使得以穀物為主食的數十億人的糧食供應面臨風險。 1980年至2015年間，年平均損失約為4.3%，即每年約1800萬噸大米。根據斯坦福大學 11 月 14 日發表在《 科學進步–
研究人員發現，自2000年以來，隨著極端洪水在世界主要水稻種植區變得更加普遍，損失更加嚴重。他們報告說，氣候變化可能會在未來幾十年增加這些致命洪水的頻率和嚴重程度。
乾旱、洪水和水稻的微妙平衡
科學家和農民早就知道旱季水稻產量會下降。一項新的研究為這張圖片添加了新的細節。據估計，在 35 年的研究期間，乾旱使水稻產量平均每年減少 8.1%。這項工作引起了人們對過度用水的相關但較少研究的危險的關注。水稻在早期生長過程中受益於淺水。但長期或深度的洪水可能會造成嚴重損害或毀壞農作物。
“當時科學界關注的是乾旱對水稻生產的損害。洪水的影響沒有得到足夠的重視，”該研究的共同高級作者、斯坦福杜爾可持續發展學院地球系統科學教授史蒂文·戈爾利克（Steven Goerlick）說。 “我們的研究不僅記錄了過去水稻生產遭受洪水影響的地區，還記錄了我們可以預測並為未來的威脅做好準備的地區。”
什麼算“稻米滅亡”洪水？
研究作者李志說，研究小組首次清楚地描述了洪水對水稻造成如此災難性事件的條件。他在斯坦福大學 Gorelick 實驗室擔任博士後研究員，參與了該項目。最近加入了科羅拉多大學博爾德分校的教職。
他們發現，在植物的生長周期中，被完全淹沒的整整一周是一個關鍵的轉折點。 “當植物完全被淹沒至少7天時，大多數水稻就會死亡，”李說。 ‘摧毀水稻的洪水’我們首次能夠量化這些特定的洪水如何繼續摧毀世界一半以上人口最重要的主食之一。 ”
研究人員如何衡量洪水和乾旱造成的損失？
評估過去的干旱和洪水對水稻生產的影響程度。科學家們拼湊出了幾條證據。他們提取有關水稻生長階段的信息。全球稻米年產量 可追溯至 20 世紀 50 年代的全球乾旱和洪水數據庫。對跨地理區域的洪水行為進行建模。主要水稻種植河流流域土壤濕度隨時間變化的模擬。
他們的分析表明，在接下來的幾十年裡，世界各地主要水稻流域最潮濕的幾周可能會導致這些地區的降雨量比 1980 年至 2015 年基線期間的平均降雨量多 13%。這一預計增加表明，隨著氣候持續變暖，導致水稻死亡的洪水可能會變得更加普遍。
抗洪澇和高風險地區的水稻品種
廣泛使用抗洪水稻品種可能有助於減少未來的損失。尤其是在風險最高的地區。該研究重點關注印度的薩巴爾馬蒂盆地。與朝鮮、印度尼西亞、中國、菲律賓和尼泊爾一樣，洪水對水稻生產的影響是近幾十年來最嚴重的。損失最大的是朝鮮、中國東部和印度西孟加拉邦。
研究人員還指出了例外情況，例如印度的彭納爾盆地。洪水似乎有助於增加稻米產量。他們建議，在這些地方，炎熱、乾燥的天氣會導致洪水迅速蒸發。這可以減少長期損害。有時它會為農作物創造有利的濕度條件。
將天氣壓力與水稻相結合
對於 Gorelick 和 Li 來說，這一新發現強調了不僅需要了解水稻如何應對洪水和乾旱。但也有熱浪和寒冷天氣的壓力。無論是一次發生一個還是連續發生。先前的研究表明，從乾旱到洪水的快速轉變可能會使水稻產量的損失幾乎翻倍。與單一洪水或乾旱事件相比，正如作者所說，“如何減輕這些綜合影響仍然是一個重大挑戰。”
上面未提及的其他合著者包括洛倫佐·羅莎（Lorenzo Rosa），他隸屬於斯坦福杜爾可持續發展學院地球系統科學系和卡內基科學研究所全球生態學系。這項研究得到了斯坦福杜爾可持續發展學院授予李的院長博士後獎學金的支持。
