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气候变对澳大利亚粮食生产的影响及其解决办法
摘要:气候变化正在对澳大利亚各个生产行业造成巨大的经济损失,极端天气更频繁的出现,使澳大利亚的农业产业的筹划、管理和发展都变得举步维艰,维持农业产品的生产总量成为一项艰巨任务。气候变化最终会使澳大利亚农业及粮食产业发生显著的变化,这也造成了巨大的经济损失。气候变化同时减少了农作物的营养成分含量,影响了“高营养”粮食的美誉。技术是解决困难处境的方法之一,随着高科技机械等中心枢纽技术以及巨大的室内垂直农场的使用,澳大利亚粮食生产正在改善效率和市场地位。本文关注气候变化对澳大利亚农业的财政和声誉影响,澳大利亚农业企业可以通过技术机械和室内垂直农业来解决这两种影响。讨论了气候变化通过何种方式影响澳大利亚的粮食生产及其声誉,并探讨了先进的技术方法和室内温室农业是处理澳大利亚农业由于受气候变化的影响而出现的问题和困难情况的方法。未来,高科技机械技术应对气候变化对农业生产的影响。
关键词:气候变化、澳大利亚、粮食生产、技术机械、室内垂直农业、农业可持续发展
从污染到人口过剩,以及从根本上改变本文们周围的世界,人类活动导致地球气温升高。主要原因是一种被称为温室效应的现象。大气中的气体,如水蒸气、二氧化碳、甲烷、一氧化二氮和氯氟烃,可以让太阳光进入,但像温室的玻璃墙一样阻止一些热量逸出。大气中的温室气体越多,捕获的热量就越多,从而加剧温室效应,提高地球温度。自从工业革命以来,人类生活生产活动制造了大量的温室气体,导致全球大气大气中的温室气体含量直线上升。大气中温室气体的快速增加以惊人的速度使地球变暖。由于气温无间接地升高,也使某一特定地点和时间的大气状况更加容易变得极端。这不仅意味着更强烈的大风暴、洪水和大雪,也意味着更长时间和更频繁的干旱。种植作物变得越来越困难,农业经营变得难以长期持续,特别是在像澳大利亚这样自然条件本来就很差的地区。澳大利亚是地球上最干燥的有人居住的大陆,降雨量非常有限,许多地区土壤贫瘠,季节变化经常会带来干旱、火灾,甚至洪水。澳大利亚气候多样,从高山到季风,从热带到温带,中间是大片沙漠,这意味着澳大利亚没有充足的淡水资源。澳大利亚只有6%的土地适合种植或高强度耕作。由于气温持续上升,气候变化将彻底改变澳大利亚的农业。2016年,澳大利亚的平均气温比平均气温高出0.9摄氏度,这是有记录以来的第一年。此外,如果全球排放继续按照目前的轨迹发展,预计澳大利亚到2090年将变暖7摄氏度以上。越来越多的极端天气,如极端干旱,洪水,昆士兰和新南威尔士已经有很多。气候变化使得变化程度更大。因此,澳大利亚的极端天气给农业产量带来了挑战。可种植土地面积的显著减少和极端天气已经导致了巨大的农业经济损失。气候变化增加了澳大利亚粮食生产行业的各项不必要的成本,减少了可供澳大利亚整个农业产业发展的利润收入。预计到2050年,澳大利亚70%的葡萄酒产区将不再适宜种植,这将导致2000万美元的损失。与此同时,没有农作物保险的农民将遭受收入不一致的痛苦。农作物产量的下降,打破了澳大利亚原有农业粮食销售端尤其是零售端市场的供应关系,相对粮食的需求,粮食供应从之前的水平上大幅降低,最终导致了导致了澳大利亚食品价格的上涨,澳大利亚本地消费者不得不付出更多的现金来维持基本生存的粮食摄入。同时,高浓度的二氧化碳会减少植物的营养成分,这使得澳大利亚粮食产业的平均粮食质量减少,而这意味着澳大利亚的本地和全球消费者支付了更多钱却买到了营养水平更低的粮食。因此,价格高、营养低的澳大利亚食品在全球食品市场上名声不佳,这削弱了澳大利亚农业粮食行业在全球农业粮食市场多年来煞费苦心打造的可负担价格内的高质量高营养的品牌知名度。这些对于澳大利亚农业粮食生产行业不仅仅是逆境。技术是未来改善澳大利亚农田的方式,澳大利亚农民们随时都在接受这一点。澳大利亚农民正在逐步适应应用技术完成农田的工作。一方面,随着高科技机械、全球定位系统跟踪、土壤和水监测,以及灌溉计划和无人驾驶飞机等中心枢纽技术的使用,澳大利亚本地农民正在努力提高效率。另一方面,一个巨大的室内垂直农场使澳大利亚农业粮食行业有可能在不受外在天气变化的影响收获新鲜、美味并且高营养的粮食产物,无论对于澳大利亚本地还是全球市场,这也惠及了食物的消费者。巨大的室内垂直农场的工作方式是在一个接近30,000平方英尺的空间里,农作物被垂直地堆放在30多英尺高的地方。室内垂直农业使用多种技术摆脱季节性天气模式的限制,远离随时可能出现的高温、大旱等极端天气的随机控制,克服运输挑战,不为土地面积限制种植数量和产量,并且由于精准技术灌溉、室温控制和营养输入而显著提高产量和优化农作物获得的营养水平,使产出的粮食生产效率以及营养价值维持在较高的水平。这篇文章关注气候变化对澳大利亚农业粮食生产行业的经济财政和行业声誉影响,澳大利亚农业粮食生产企业可以通过技术机械和室内垂直农业来解决这两种影响。本文将首先讨论气候变化如何影响澳大利亚农业粮食生产行业及其声誉。接下来本文将详细阐述先进的技术方法和室内温室农业如何处理这两个问题。农业是澳大利亚经济的重要贡献者之一,应对气候变化是澳大利亚农业企业面临的一项紧迫挑战,因为它对澳大利亚农业粮食生产发展至关重要的农业活动具有长期影响。
气候变化给澳大利亚农业带来了巨大的经济损失,因为高温可能会对农作物产量造成重大影响。气候变化使得天气太热,一些作物无法生长,导致更多的作物损失,如玉米、水稻和小麦。世界野生动物基金会IAG保险集团的网站(2008)有气温上升影响澳大利亚农作物产量的细节。随着全球气温上升,粮食生产对气候变化尤为敏感(Franks et al .,2016)。越来越多的热量使植物难以生长。它缩短了植物的生长期。植物成熟得更快,温度升高会增加作物的压力。一些作物将不能获得足够的冷却时间。这意味着农作物产量将大幅下降。例如,在新南威尔士,甜樱桃作物已经出现了问题,核桃作物被放在砧板上,因为它们现在生长的地方没有足够的冷却时间来生产食物。这意味着那些农民将不能再种植这些作物了。作物生长有一个最佳温度,超过这个温度,产量会迅速下降。如果气温存在年与年之间的差异,这将增加产量的差异。首先,这对个体农民及其收入的稳定性很重要,尤其是在没有农作物保险的地方。这对澳大利亚谷物市场也很重要。玉米交易量很大,是一种用于许多不同用途的产品。如动物饲料和生物燃料的用途。因此,玉米价格与市场上其他商品的价格密切相关。所有这些都使气候变化下的粮食生产更加困难,导致粮食价格居高不下。
气候变化给澳大利亚农业带来了声誉问题,因为农作物养分减少,食品价格高企。气候变化将使水稻等作物的营养价值降低(Demertzidis等人,2015年)。高浓度的二氧化碳会减少植物的营养成分。由于光合作用的化学过程,植物不太能从土壤中吸收氮,直接减少了植物合成的营养物质的比例。另一件事是气候变化增加了热量。植物蒸腾和土壤蒸发的增加完全抵消了增加二氧化碳的优势。此外,澳大利亚的食品价格持续上涨。预计2019年,澳大利亚普通家庭的食品杂货账单将上涨至411美元(埃克森美孚,2014: 15)。不管是什么食物,预计到2020年,澳大利亚农产品、粮食和水果的价格都会上涨比例都会达到3%到6%。食品价格预计将超过昆士兰州、新南威尔士州和南澳大利亚州的澳大利亚全国平均水平。更重要的是,根据澳大利亚食品价格报告,研究显示农业粮食生产的成本不会很快下降,研究同时显示这只是韦恩供应的需求问题。目前,澳大利亚的农作物产量仍然有限,受气候条件影响,澳大利亚农作物总产量暂时无法突破产业生产量的瓶颈,尤其是当相关的农业企业无法全年生产大量蔬菜和水果时(Zhang等人,2018)。由于水果和蔬菜是非常容易腐烂的产品,它们必须尽快上市,供应到各个超市、食品杂货铺等分销渠道的零售点。因此,澳大利亚温度和天气事件的任何微小的波动都会对水果和蔬菜的供应和价格产生重大影响。研究表明,这个问题主要是由于恶劣的生长条件所引起的。这最终产生的结果是澳大利亚的食物营养价值下降,价格上涨,这样的结果导致了食品市场的坏名声。
第一个解决方案是采用高科技设备。科技农业机器,如GPS跟踪、农业机器人、无人机、土壤和水传感器,这些高科技设备可以显著提高户外农业产量。例如,GPS跟踪提高了户外农业的效率(Abatzoglou,j .,DiMento,j .,Doughman & P .,Nespor,s .,2014年)。通过使用GPS跟踪,作物种植在它们需要去的地方一厘米之内;杂草在造成损害之前就被根除了;最新出产的农业拖拉机智能程度得到了大幅度的提高,这些农用拖拉机能够在电脑控制台端自动地、精准地区分庄稼和杂草。机器人或无人机可以精确地清除杂草或用有针对性地用一定范围剂量的杀虫剂喷洒它们,使用的化学物质比传统的毯子喷雾器少了90%。对于澳大利亚有机农场主来说,他们可以用激光来消灭杂草。这样的农业作业操作可能会对澳大利亚全国的农业粮食生产产生重大影响。微型传感器和相机将监测作物生长,如果出现问题,或者什么时候是收获的最佳时间,这些只能机械都会直接在智能手机上提醒农民。传感器和机器人可以采集土壤样本,并将其液化,然后通过设定好的数据和检测模式分析其PH值和磷含量——所有这些农业作业操作步骤和流程都是实时的。像Agribotix这样的公司,已经将分析无人机捕捉的红外图像的软件商业化,以帮助澳大利亚农业粮食行业的企业和相关从业者随时发现不健康的植被。随之带来的情景是,种植者可以在任何时间端收到农业检测设的警告和提醒,快速识别农业作物区产生麻烦的区域。毕竟,科技机械有助于室外作物的产量,采用室内温室农业也很重要。这种采用高科技设备的手段适合农业粮食室外种植模式,对于农业粮食室内种植而言,立式温室手段更适合。
第二个解决方案是垂直室内温室农业。垂直农场提高了生产率,优化了作物获得的营养水平(Mason & Mason,2012)。昆士兰的AeroFarms等设施看到作物在封闭的环境中生产,从光照和环境温度到土壤条件和养分,几乎一切都受到精心控制。与传统的作物农场相比,该设施使用大量的垂直货架来优化空间。使其能够位于更小的场地上,并且更靠近已建成的城区。这样的位置减少了将农产品运送到消费者手中所需的运输或“食物里程”,减少了二氧化碳的排放。撇开地理因素不谈,创造受控条件会带来许多好处。首先,作物生产过程不受季节性气候模式的影响,这种模式极易受到气候变化的影响。在垂直农场中,照明、水和温度都可以优化,以消除气候风险并提高生产率(Exxon,2015: 12)。因此,像悉尼这样的地方能够产生比传统农场高50到100倍的产量。受控环境的使用还消除了传统农场中必须考虑的鸟类和昆虫的损失,减少了有害农药的使用,提高了产品质量。垂直农场还优化了作物获得的营养水平,解决了在主要城市地区附近寻找足够范围的合适农田的挑战。在许多情况下,土壤被完全移走,作物在薄膜上生长,在薄膜上喷洒营养丰富的溶液。
为了评估所提出的两种解决方案的有效性和可行性,本文建议从实际角度对它们进行研究。气候变化正在扰乱澳大利亚的天气模式,这对澳大利亚的农业有着直接的有形和无形的影响。通过让澳大利亚农业拥有高科技机械和室内垂直农业,就可以更容易地显著优化作物养分。通过垂直农业和采用高科技机械,澳大利亚农业可以保持其产量和声誉。这可以大大减少气候变化对澳大利亚农业造成的不利影响。在本文中,本文认为气候变化会给澳大利亚农业带来财务和声誉问题,本文认为澳大利亚农业可持续发展的未来是采用高科技机械和室内垂直农业。农业是澳大利亚的支柱产业之一。维持农业的可持续发展也是维持澳大利亚当地的经济。研究需要考虑不同地区的地形和气候变化。今后,还需要进行更多的工作和实际应用。每一个人口密集的大都市都要有室内垂直养殖环绕,保证足够的食物生产和供应;每个户外密集农业区都应该使用高科技机械来抵御气候变化的影响。
参考
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Demertzidis, N., Tsalis, T., Loupa, G., Nikolaou, L.. 2015. 评估商业气候变化风险的基准框架:适合投资者决策过程的实用工具. 气候风险管理, 10: 95-105.
Exxon. 2014. 埃克森公司公民报告.
Exxon. 2015.埃克森公司公民报告.
Franks, D., Davis, R., Bebbington, A., Ali, S., Kemp, D., Scurrah, M. 2014. 冲突将环境和社会风险转化为企业成本. PNAS, 111: 7576–7581.
Mason, M., Mason, R. 2012. 传播绿色企业视角:企业环境报告中的意识形态说服. 商业与技术杂志, 26: 479-506.
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山西农经. 2020(15);全球气候变化背景下林线格局变化研究;张严方马钦龙;河南师范大学生命科学学院
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