Naarmate de wereldbevolking groeit, de vraag naar voedsel neemt toe terwijl het bouwland krimpt. Een nieuwe studie van de Universiteit van Illinois onderzoekt hoe de rijstproductie in India kan voldoen aan toekomstige behoeften door zich aan te passen aan veranderende klimaatomstandigheden en beschikbaarheid van water.

"Rijst is het belangrijkste gewas in India, China, en andere landen in Zuidoost-Azië. De rijstconsumptie groeit ook in de VS en elders in de wereld, " zegt Prasanta Kalita, professor in de afdeling landbouw- en biologische technologie aan de U of I en hoofdauteur van het onderzoek.

"Als je kijkt naar waar ze traditioneel rijst verbouwen, het zijn landen die veel water hebben, of dat deden ze tenminste. Ze hebben tropisch weer met zware regenval waarvan ze afhankelijk zijn voor de rijstproductie. Algemeen, ongeveer 4, Per kilogram rijst gaat er 000 liter water in productie en verwerking, " stelt hij vast.

Klimaatverandering heeft waarschijnlijk gevolgen voor de toekomstige beschikbaarheid van water, en rijstboeren moeten nieuwe managementpraktijken toepassen om de productie te ondersteunen en de opbrengst te verhogen, zegt Kalita.

De Voedsel- en Landbouworganisatie van de Verenigde Naties (FAO) schat dat de wereldbevolking tegen 2050 met twee miljard mensen zal groeien, en de vraag naar voedsel zal met 60% toenemen.

"We zullen meerdere inspanningen nodig hebben om aan die vraag te voldoen, Kalita stelt. "En met twee miljard meer mensen, we zullen ook meer water nodig hebben voor de productie van gewassen, drinkwater, en industrieel gebruik."

Kalita en zijn collega's voerden het onderzoek uit op de onderzoeksboerderij van het Borlaug Instituut voor Zuid-Azië in Bihar, Indië. Boeren in de regio verbouwen rijst tijdens het moessonseizoen, wanneer hevige regenval het gewas ondersteunt.

De onderzoekers verzamelden gegevens over rijstopbrengst en klimaatomstandigheden, gebruikten vervolgens computersimulaties om toekomstscenario's te modelleren op basis van vier wereldwijde klimaatmodellen. Het doel van de studie was om de rijstopbrengst en de vraag naar water tegen 2050 te schatten, en evalueren hoe boeren zich kunnen aanpassen aan de effecten van klimaatverandering.

"Als het weer verandert, het beïnvloedt de temperatuur, regenval, en kooldioxideconcentratie. Dit zijn essentiële ingrediënten voor de groei van gewassen, vooral voor rijst. Het is een ingewikkeld systeem, en effecten zijn moeilijk te evalueren en te beheren, ', stelt Kalita.

"Onze modelresultaten laten zien dat het groeistadium van het gewas krimpt. De tijd voor totale rijpheid vanaf de dag dat je plant tot de dag dat je oogst, wordt korter. De gewassen rijpen sneller, en als een resultaat, je krijgt niet het volledige potentieel van de opbrengst."

Als boeren de huidige praktijken handhaven, de rijstopbrengst zal tegen 2050 aanzienlijk dalen, blijkt uit de studie. Maar verschillende beheerstrategieën kunnen de effecten van klimaatverandering verzachten, en de onderzoekers doen een reeks aanbevelingen.

Traditionele rijstteelt houdt in dat de velden met water worden overstroomd. Rijsttransplantaties hebben ongeveer zes centimeter stilstaand water nodig. Als velden niet vlak zijn, er is nog meer water nodig om de gewassen te bedekken, zegt Kalita. Echter, als boeren direct gezaaide rijst gebruiken in plaats van transplantaties, ze kunnen de productie verhogen terwijl ze aanzienlijk minder water gebruiken.

Een andere praktijk betreft bodemconserveringstechnologie. "Het bodemoppervlak verliest continu water door temperatuur, vochtigheid, en wind. Als je gewasresten op de grond bewaart, het vermindert de verdamping en behoudt water. Verder, wanneer de gewasresten ontleedt, het zal de bodemkwaliteit helpen verbeteren, ' legt Kalita uit.

De onderzoekers stellen ook voor om strategieën te implementeren om oogstverliezen na de oogst te voorkomen. De FAO schat dat ongeveer 30% van de gewassen na de oogst verloren gaat of verspild wordt. dus inspanningen om die verliezen te verminderen, kunnen de beschikbaarheid van gewassen en voedselzekerheid verder vergroten.

Algemeen, de beste aanpak om een ​​60% toename van de rijstproductie te bereiken en tegelijkertijd de extra irrigatiebehoeften te minimaliseren, is een combinatie van conserveringsstrategieën en een 30% reductie van het verlies na de oogst, concluderen de onderzoekers.