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气候变化背景下，干旱威胁农业生产。研究人员以哥伦比亚巴拿马甘蔗为对象，用标准化降水蒸散指数（SPEI）分析干旱风险。结果显示该地全年有干旱风险，东南部风险高，北方低。该研究为甘蔗种植规划与水资源管理提供依据。
在全球气候变化的大背景下，极端气候现象愈发频繁和强烈，这对农业生产产生了巨大的冲击。干旱，作为一种常见的极端气候事件，正严重威胁着农作物的产量和质量，进而影响着粮食安全和农民的生计。哥伦比亚，这个位于南美洲的国家，其农业发展也深受气候变化的困扰。巴拿马甘蔗（Panela sugarcane）作为哥伦比亚重要的农作物之一，是当地众多家庭的主要经济来源，然而，它却面临着干旱的严峻挑战。以往的研究虽然关注到了气候变化对农业的影响，但针对巴拿马甘蔗干旱风险的系统研究却相对较少。为了填补这一空白，为甘蔗种植提供科学依据，来自哥伦比亚国立大学（Universidad Nacional de Colombia）的 Nicolás García?Rodríguez、Liliana Camila Fernández?Palacios、Miguel ángel Valenzuela?Mahecha 等研究人员开展了关于巴拿马甘蔗生产干旱风险的研究，相关成果发表在《Sugar Tech》上。
研究人员在本次研究中运用了多种技术方法。首先，通过从哥伦比亚水文气象研究所（IDEAM）的 geo - viewer 平台下载近 30 年的气象数据，包括月最高和最低气温、降水量和相对湿度等。然后，利用 ETo Calculator 软件计算蒸散量，再借助 R Studio 软件的 SPEI 库，基于蒸散量和降水量数据计算标准化降水蒸散指数（SPEI），以此确定干旱情况。之后，运用 QGIS 软件结合地形等因素绘制相关变量地图。最后，参考 Basualdo（2016）的方法评估脆弱性，并使用 AquaCrop 软件模拟有无灌溉时干旱对作物的影响。
研究结果
- 气候特征：研究区域 Aguachica 在 1993 - 2023 年间，9 月降水量最高，1 月和 2 月最低；1 - 3 月最高气温超 34°C，12 月至次年 2 月为干旱关键期，降水无法满足作物需求1。
- 干旱危害：根据 SPEI 计算，1 月和 2 月几乎全境面临严重干旱（SPEI < 1）；东南部全年干旱，南部 4 - 9 月无干旱，10 - 12 月出现干旱；北部 9 月至次年 1 月干旱风险较低，其余时间波动2。
- 脆弱性评估：该地土壤侵蚀严重、缺乏灌溉系统，小农户占比高，且受 ENSO 事件影响，对水资源短缺脆弱。不过，当地道路基础设施发达34。
- 干旱风险：Aguachica 超 80% 区域为中等干旱风险，东南部为中高到极高风险，北部和南部低风险区域可能适合甘蔗种植，但需进一步评估5。
- 灌溉影响：模拟显示，当前条件下甘蔗产量仅 0.26 吨 / 公顷，实施滴灌后可达 20 吨 / 公顷，远超全国平均水平67。
研究结论与讨论
该研究全面评估了 Aguachica 地区巴拿马甘蔗种植的干旱风险，发现大部分区域处于中等风险，东南部风险高。北部和南部受干旱影响较小，更适宜种植甘蔗。同时，研究表明灌溉系统对提高甘蔗产量至关重要，凸显了水资源综合管理的重要性。然而，研究也存在一定局限性，如未充分考虑其他影响甘蔗生产的因素。未来研究可通过田间试验验证结果，并拓展到其他农业区域，为水资源管理和作物可持续发展提供更精准的决策依据，助力哥伦比亚农业应对气候变化挑战，保障甘蔗产业的稳定发展。
