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据预测，全球气候变暖对全球马铃薯产量的最显著负面影响将在本世纪末显现。根据最悲观的预测，全球第二主粮生产可能会减少32％，主要是由于高纬度地区（东欧和北美洲）以及非洲低地的产量下降所导致。在温带和热带高山地区，预计减产将较小，尽管这里也经常发生干旱，对作物造成损害。
目前，作物的生长和生产力在很大程度上取决于气候变化引起的生态压力。
在中欧、中南亚、东南美洲和美国东南部，高温和干旱天气日益普遍。
应用含硅生物刺激素保护作物免受干旱和高温影响
干旱是影响作物产量最严重的因素之一。干旱应激抑制了光合作用过程，并在植物中引发氧化应激。为了确保粮食安全和可持续发展，需要调整种植方法以适应气候变化，并培育对压力更具抵抗力的品种。
马铃薯是一种对干旱相当敏感的作物。哪怕是短暂的干旱期也会降低产量。
热应激也会产生负面影响。高温对马铃薯生长的影响取决于植物生长阶段，早期影响对产量造成严重影响。
应用生物刺激素是一种有效且对环境友好的作物管理方法。近年来，使用特定微量元素作为生物刺激素已经变得流行，其中硅（Si）被广泛用于提高植物对环境压力的稳定性。在正确使用下，硅有助于减轻植物的生态压力。
一些研究发现，硅通过控制植物各种生理、生化和分子过程来缓解植物的非生物胁迫。
硅可以成为植物的物理屏障，通过提高植物与水的互动，调节根系吸水和蒸发。它增强了植物对营养物质的吸收，通过提高叶绿素的水平和光合作用酶活性，增加光合作用速率，并调节与光合作用过程相关的酶的活性，同时调节植物激素的产生。
此外，硅对抗氧化酶的活性和与压力抗性相关的基因表达产生影响，最终有助于减少植物的氧化应激。
硅可以叶面喷施，用于根部施肥或施入土壤。叶面施用硅具有更明显的生物刺激效应，比土壤施用效果好。
用于叶面施用的硅形式包括硅酸盐（如硅酸钠、硅酸钾、硅酸钙或硅酸铵）；稳定的正硅酸酸；和硅纳米颗粒。
用于叶面施用的硅化合物中，硅酸钾和硅酸钠是最常见的形式。稳定的硅酸盐是一种新形式的硅，旨在为一年生植物提供养分。
研究证实，硅缓解了由干旱引起的植物压力。例如，在干旱条件下叶面喷施硅可以使小麦产量提高10-27%，稻米提高10-45%，玉米产量提高15-42%。
单子叶植物比双子叶植物更积累硅。目前对硅对马铃薯生长的影响的理解还有限。大多数实验在受控条件下或在热带、温带、干旱和半干旱气候条件下进行。
尽管马铃薯不是最主动积累硅的作物，但叶面施用硅显示出积极的效果。
在巴西的热带气候下，叶面施用硅（如硅酸钾； 稳定化硅酸）使商业马铃薯产量提高了14-40%。硅提高产量的效果取决于马铃薯品种、地理位置和硅的形式。
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