Бобовые культуры, в том числе горох, фасоль, арахис и люцерна, выращиваются почти во всех климатических регионах и уступают только злакам по вкладу в обеспечение продовольственной безопасности.Ожидается, что в обозримом будущем мировой спрос на бобовые будет расти не только в развивающихся, но и в развитых странах, учитывая тенденцию к здоровому питанию. Частое употребление бобовых, богатых белком и растворимой клетчаткой, было связано с уменьшением сердечно-сосудистых заболеваний, диабета, заболеваний пищеварительного тракта и ожирения.
Но во многих регионах мира произошли значительные изменения в структуре и количестве осадков, что вызывает обеспокоенность по поводу растущей проблемы нехватки воды и увеличения неурожая.Однако неясно, как последствия засухи зависят от видов бобовых, состояния почвы, агроклиматического региона и времени засухи, сказал Лисинь Ван, доцент кафедры наук о Земле Школы наук Университета Индианы.
Университет Пердью в Индианаполисе и автор-корреспондент «Глобальный синтез воздействия засухи на производство пищевых бобовых».Чтобы устранить эти неопределенности, исследователи собрали литературные данные с 1980 по 2014 год, в которых сообщалось, что урожайность бобовых культур реагирует на засуху в полевых условиях, и проанализировали этот большой набор данных с помощью методов метаанализа.
Исследователи были особенно заинтересованы в том, как различные переменные влияли на результаты урожайности. Представляющие интерес переменные включают виды бобовых, местоположение, например тропическое или нетропное, климатический регион, такой как засушливые или незасушливые земли, время засухи и текстуру почвы.«Обобщая результаты полевых исследований по всему миру, мы хотели лучше охарактеризовать факторы, которые определяют величину потери урожая бобовых из-за стресса, вызванного засухой, который необходимо учитывать при планировании сельского хозяйства для повышения устойчивости систем производства бобовых», — сказал Ван. «Наши результаты могут способствовать развитию и отбору существующих видов бобовых, а также более эффективному управлению в регионах, подверженных засухе, путем проверки того, становятся ли эти виды более или менее чувствительными к колебаниям климата, особенно к засухе».Результаты этого исследования показали, что уменьшение количества воды было положительно связано со снижением урожайности, но степень воздействия варьировалась в зависимости от вида бобовых и фенологического состояния, во время которого произошла засуха.
Другим фактором, влияющим на потерю урожая, были бобовые, выращенные на почве со средней текстурой, также показавшие большее снижение урожайности по сравнению с теми, которые высаживали в почву с крупной или мелкой текстурой. Это нелогично, учитывая, что продуктивный потенциал почв со средней структурой обычно высок.«Такие исследования, как доктор Ван и его коллеги», необходимы для выявления тонких закономерностей в реакции сельскохозяйственных культур на засуху, вызванную изменчивостью климата. Например, его открытие, что реакция бобовых на засуху сильно различается в зависимости от текстуры почвы, демонстрирует необходимость лучшего понимания того, как вызванная засухой нехватка воды взаимодействует с растениями и почвами, влияя на производство продуктов питания ». сказала Келли Кейлор, адъюнкт-профессор кафедры гражданского строительства и охраны окружающей среды Принстонского университета.
В целом, согласно исследованию, урожай чечевицы, арахиса и голубиного гороха снизился из-за засухи. Снижение урожайности, как правило, было больше, когда бобовые переживали засуху на репродуктивной стадии.
«Поскольку наши результаты показали, что влияние засухи на урожайность варьируется в зависимости от видов и текстуры почвы, а также от времени засухи, это исследование подчеркивает необходимость уделять первоочередное внимание отбору и развитию засухоустойчивых видов бобовых, адаптированных к подверженным засухе регионам мир, — сказал Ван.Поскольку было обнаружено, что воздействие засухи на производство бобовых культур в меньшей степени зависит от климатических регионов и больше связано с видами бобовых, отбор и продвижение засухоустойчивых видов бобовых может обеспечить подход к минимизации воздействия засух.