Den senaste tidens översvämningar i Mellanvästern har uppmärksammat de komplexa jordbruksproblem som är förknippade med för mycket regn. Data från de senaste tre decennierna tyder på att överdriven nederbörd kan påverka skörden lika mycket som överdriven värme och torka. I en ny studie, ett tvärvetenskapligt team från University of Illinois kopplad skördeförsäkring, klimat, jord- och majsavkastningsdata från 1981 till 2016.

Studien visade att under några år, överdriven nederbörd minskade den amerikanska majsskörden med så mycket som 34 % i förhållande till den förväntade avkastningen. Data tyder på att torka och överdriven värme orsakade en skördeförlust på upp till 37 % under vissa år. Resultaten publiceras i tidskriften Global förändringsbiologi .

"Vi kopplade försäkringsdata från det amerikanska jordbruksdepartementet på länsnivå för majsförlust med historisk väderdata, låter oss kvantifiera effekten av överdriven nederbörd på skördeförlust på kontinental skala, sa Kaiyu Guan, en naturresurs- och miljövetenskapsprofessor och studiens huvudutredare. "Detta gjordes med hjälp av grödaförsäkringsersättningsdata parat med rigorös statistisk analys - inte modellerade simuleringar - som låter siffrorna tala för sig själva."

Studien fann att effekterna av överdriven nederbörd varierar regionalt.

"Kraftiga regn kan minska majsskörd mer i kallare områden och effekten förvärras ytterligare i områden som har dålig dränering, sa Yan Li, en tidigare U. of I. postdoktoral forskare och huvudförfattare till studien.

Överdriven nederbörd kan påverka grödans produktivitet på olika sätt, inklusive direkt fysisk skada, försenad plantering och skörd, begränsad rottillväxt, syrebrist och näringsförlust, sa forskarna.

"Det är utmanande att simulera effekterna av överdriven nederbörd på grund av den stora mängden till synes mindre detaljer, " sade Yan. "Det är svårt att skapa en modell baserad på de processer som inträffar efter kraftiga regn - dålig dränering på grund av små ytegenskaper, grundvattenytans djup och olika markegenskaper kan leda till damning av vatten i ett odlingsfält. Även om tjuvningen kan ske över ett litet område, det kan ha stor effekt på skadorna på skörden."

"Denna studie visar att vi har mycket arbete att göra för att förbättra våra modeller, sa Evan DeLucia, direktören för Institutet för hållbarhet, Energi och miljö, professor i integrativ biologi och studiemedförfattare. "Medan torka och värmestress har hanterats väl i de befintliga modellerna, överdrivna nederbördseffekter på grödor är mycket mindre mogna."

Många klimatförändringsmodeller förutspår att den amerikanska Corn Belt-regionen kommer att fortsätta att uppleva mer intensiva nederbördshändelser under våren. På grund av detta, forskarna anser att det är angeläget för regeringen och lantbrukarna att utforma bättre riskhanteringsplaner för att hantera de förutspådda klimatscenarierna.

"När nederbörden blir mer extrem, växtförsäkringen måste utvecklas för att bättre möta planteringsutmaningar som bönder står inför, sa Gary Schnitkey, professor i jordbruks- och konsumentekonomi och studiemedförfattare.