今年夏天，乾旱持續籠罩著美國大部分地區，給已經因產量下降而苦苦掙扎的種植者帶來了更多下游的擔憂。
在阿肯色州，牛因吃了含氰化物的雜草而中毒。在整個中西部地區，水溶性肥料在土壤和植物中富集，使其有害而非有益。在密蘇里州，樣本表明，由於致癌毒素水平異常高，超過一半的玉米作物不適合人類食用。
對於正在應對美國幾十年來最嚴重乾旱的農民來說，這又是正在展開的災難的又一章節，而且這場災難沒有減弱的跡象。氣候預測顯示，在主要的農業區，夏季乾旱將更加頻繁，這些與乾旱相關的毒素升高，進一步加劇了種植者在氣候變化中面臨的挑戰。
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“自六月份以來，我一直在與愛荷華州的獸醫和其他人士交談，我估計大約有 150 頭牛因硝酸鹽中毒而死亡，”愛荷華州立大學獸醫學院的毒理學家史蒂夫·恩斯利說。
他說，每年的總數通常少於五頭。
濃縮硝酸鹽
關於硝酸鹽，乾旱會促使硝酸鹽含量升高，因為植物會吸收作為肥料施用的氮，但由於缺水而無法將其轉化為有用的化合物。
“如果植物因為缺水而無法進行光合作用，硝酸鹽就會留在植物體內，”恩斯利說。
硝酸鹽對動物無毒。但是環境中的微生物會將其轉化為一種化合物，當濃度過高時，會抑制動物體內的氧氣流動，導致呼吸困難、體重減輕、食慾不振，有時甚至死亡。
對於人類來說，硝酸鹽帶來兩個主要的健康問題：藍嬰綜合徵和消化道癌症 [pdf]。
但對人類的危害是透過飲用水。未被植物吸收的氮肥經常衝入溪流和湖泊。恩斯利說，今年夏天的乾旱減少了含氮徑流進入中西部地區的河流。
但這種淋濾可能只是延遲了。
“它可能仍然在土壤中，”恩斯利說。“下雨時，肯定有可能出現嚴重的徑流。”
乾旱脅迫還會導致牛喜歡吃的雜草中氰化物含量增加，阿肯色州的情況就是這樣，本季已有 50 多頭牛死亡。
普遍的擔憂
長期乾旱通常會誘發一種劇毒且致癌的毒素——黃麴黴毒素，一種真菌副產品。隨著玉米收穫季的進行，對黃麴黴毒素的擔憂正在農業社群蔓延。
美國農業局聯合會法規關係高階主管唐·帕裡什說：“我們還不知道情況會有多糟，但條件確實存在。”
幾種真菌或黴菌可以在乾旱脅迫的穀物上生長，其中幾種產生的副產品對動物和人類有毒。其中最常見的真菌是黃麴黴 (Aspergillus flavus)，它會消耗玉米籽粒內部的澱粉，併產生一種名為黃麴黴毒素的副產品。這種真菌還會汙染花生、棉籽、山核桃和高粱。 這種疾病會導致橄欖綠色的黴變生長。
乾旱不會引起真菌，但乾燥會導致保護籽粒的外殼出現裂縫，使真菌能夠侵入穀物。
北卡羅來納州立大學作物科學教授羅恩·海尼格說：“我們整個州的黃麴黴毒素都在增加。 “我們經歷了長時間的熱脅迫，然後最近又降雨……它正在爆發。”
恩斯利說，愛荷華州官員最近開始檢測愛荷華州奶牛場的牛奶中是否含有黃麴黴毒素；其他中西部州已經感受到了壓力。
密蘇里大學農業、食品和自然資源學院植物科學教授艾倫·拉斯說：“伊利諾伊州南部和密蘇里州北部的玉米貨物中，汙染水平很高……很多玉米都被糧食買家拒收了。”
密蘇里州農業部發現，在本季迄今為止的樣本中，58% 的樣本中黃麴黴毒素水平超過了 20 ppb（十億分之二十），這是用於人類或奶牛食用的玉米的法定限值。上個季度，只有 8% 的作物超過了這個標準。
伊利諾伊州農業部本季已經有 56 個玉米樣本的黃麴黴毒素檢測值超過了 20 ppb 的閾值。而在 2011 年全年，只有 6 個樣本超過了這個限值。
黃麴黴毒素雖然對人類具有致癌性，但也對許多動物有毒。
拉斯說：“豬和牛可以更好地處理它。”但他補充說，如果黃麴黴毒素進入雞、貓和狗的食物中，就會殺死它們。
美國農業部對黃麴黴毒素進行監管並設定了嚴格的汙染限值。用於人類和奶牛食用的玉米的限值為 20 ppb，而用於肉牛的玉米的濃度可高達 300 ppb。
絕望的時刻
但海尼格說，絕望的時刻正在他的州引發絕望的措施。
他說：“市場上缺乏糧食，因此，糧食買家對糧食的檢測也不夠警惕。”“我看到很多在正常年份會被拒收的糧食被購買，與其他糧食混合或研磨，以減輕其中的有毒化合物。”
帕裡什說，黃麴黴毒素的真正影響將在幾周後顯現。據美國農業部稱，到目前為止，美國玉米作物僅收穫了 39%。
氣候科學家警告說，這些問題不會很快消失。今年的乾旱幾乎沒有減弱的跡象，氣候建模者預計未來也會如此：科學家說，今年的極端天氣可能更接近未來的常態。
密歇根州立大學應用氣候學助理教授傑夫·安德森說：“在中西部地區，當你向南和向西走……像密蘇里州、愛荷華州、堪薩斯州和內布拉斯加州這樣的地方，未來看起來會更溫暖和更乾燥。”他補充說，這些“對農業來說不是非常樂觀的預測”。
美國農業局聯合會的帕裡什樂觀地認為，農民可以減輕乾旱脅迫作物和過量硝酸鹽徑流的影響。
但對於許多農民來說，今年是歉收的一年。硝酸鹽和黃麴黴毒素的擔憂，加劇了已經因低產而受損的生長季。根據美國農業部的資料，截至 9 月份，玉米帶的大部分地區仍然處於“輕微”或“異常”乾旱狀態。與 2011 年相比，玉米和大豆的產量分別下降了 13% 和 14%。
本文最初發表於 每日氣候，每日氣候是由非營利媒體公司環境健康科學出版的氣候變化新聞來源。