今年夏天，干旱持续笼罩着美国大部分地区，给已经因产量下降而苦苦挣扎的种植者带来了更多下游的担忧。
在阿肯色州，牛因吃了含氰化物的杂草而中毒。在整个中西部地区，水溶性肥料在土壤和植物中富集，使其有害而非有益。在密苏里州，样本表明，由于致癌毒素水平异常高，超过一半的玉米作物不适合人类食用。
对于正在应对美国几十年来最严重干旱的农民来说，这又是正在展开的灾难的又一章节，而且这场灾难没有减弱的迹象。气候预测显示，在主要的农业区，夏季干旱将更加频繁，这些与干旱相关的毒素升高，进一步加剧了种植者在气候变化中面临的挑战。
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“自六月份以来，我一直在与爱荷华州的兽医和其他人士交谈，我估计大约有 150 头牛因硝酸盐中毒而死亡，”爱荷华州立大学兽医学院的毒理学家史蒂夫·恩斯利说。
他说，每年的总数通常少于五头。
浓缩硝酸盐
关于硝酸盐，干旱会促使硝酸盐含量升高，因为植物会吸收作为肥料施用的氮，但由于缺水而无法将其转化为有用的化合物。
“如果植物因为缺水而无法进行光合作用，硝酸盐就会留在植物体内，”恩斯利说。
硝酸盐对动物无毒。但是环境中的微生物会将其转化为一种化合物，当浓度过高时，会抑制动物体内的氧气流动，导致呼吸困难、体重减轻、食欲不振，有时甚至死亡。
对于人类来说，硝酸盐带来两个主要的健康问题：蓝婴综合征和消化道癌症 [pdf]。
但对人类的危害是通过饮用水。未被植物吸收的氮肥经常冲入溪流和湖泊。恩斯利说，今年夏天的干旱减少了含氮径流进入中西部地区的河流。
但这种淋滤可能只是延迟了。
“它可能仍然在土壤中，”恩斯利说。“下雨时，肯定有可能出现严重的径流。”
干旱胁迫还会导致牛喜欢吃的杂草中氰化物含量增加，阿肯色州的情况就是这样，本季已有 50 多头牛死亡。
普遍的担忧
长期干旱通常会诱发一种剧毒且致癌的毒素——黄曲霉毒素，一种真菌副产品。随着玉米收获季的进行，对黄曲霉毒素的担忧正在农业社区蔓延。
美国农业局联合会法规关系高级主管唐·帕里什说：“我们还不知道情况会有多糟，但条件确实存在。”
几种真菌或霉菌可以在干旱胁迫的谷物上生长，其中几种产生的副产品对动物和人类有毒。其中最常见的真菌是黄曲霉 (Aspergillus flavus)，它会消耗玉米籽粒内部的淀粉，并产生一种名为黄曲霉毒素的副产品。这种真菌还会污染花生、棉籽、山核桃和高粱。 这种疾病会导致橄榄绿色的霉变生长。
干旱不会引起真菌，但干燥会导致保护籽粒的外壳出现裂缝，使真菌能够侵入谷物。
北卡罗来纳州立大学作物科学教授罗恩·海尼格说：“我们整个州的黄曲霉毒素都在增加。 “我们经历了长时间的热胁迫，然后最近又降雨……它正在爆发。”
恩斯利说，爱荷华州官员最近开始检测爱荷华州奶牛场的牛奶中是否含有黄曲霉毒素；其他中西部州已经感受到了压力。
密苏里大学农业、食品和自然资源学院植物科学教授艾伦·拉斯说：“伊利诺伊州南部和密苏里州北部的玉米货物中，污染水平很高……很多玉米都被粮食买家拒收了。”
密苏里州农业部发现，在本季迄今为止的样本中，58% 的样本中黄曲霉毒素水平超过了 20 ppb（十亿分之二十），这是用于人类或奶牛食用的玉米的法定限值。上个季度，只有 8% 的作物超过了这个标准。
伊利诺伊州农业部本季已经有 56 个玉米样本的黄曲霉毒素检测值超过了 20 ppb 的阈值。而在 2011 年全年，只有 6 个样本超过了这个限值。
黄曲霉毒素虽然对人类具有致癌性，但也对许多动物有毒。
拉斯说：“猪和牛可以更好地处理它。”但他补充说，如果黄曲霉毒素进入鸡、猫和狗的食物中，就会杀死它们。
美国农业部对黄曲霉毒素进行监管并设定了严格的污染限值。用于人类和奶牛食用的玉米的限值为 20 ppb，而用于肉牛的玉米的浓度可高达 300 ppb。
绝望的时刻
但海尼格说，绝望的时刻正在他的州引发绝望的措施。
他说：“市场上缺乏粮食，因此，粮食买家对粮食的检测也不够警惕。”“我看到很多在正常年份会被拒收的粮食被购买，与其他粮食混合或研磨，以减轻其中的有毒化合物。”
帕里什说，黄曲霉毒素的真正影响将在几周后显现。据美国农业部称，到目前为止，美国玉米作物仅收获了 39%。
气候科学家警告说，这些问题不会很快消失。今年的干旱几乎没有减弱的迹象，气候建模者预计未来也会如此：科学家说，今年的极端天气可能更接近未来的常态。
密歇根州立大学应用气候学助理教授杰夫·安德森说：“在中西部地区，当你向南和向西走……像密苏里州、爱荷华州、堪萨斯州和内布拉斯加州这样的地方，未来看起来会更温暖和更干燥。”他补充说，这些“对农业来说不是非常乐观的预测”。
美国农业局联合会的帕里什乐观地认为，农民可以减轻干旱胁迫作物和过量硝酸盐径流的影响。
但对于许多农民来说，今年是歉收的一年。硝酸盐和黄曲霉毒素的担忧，加剧了已经因低产而受损的生长季。根据美国农业部的数据，截至 9 月份，玉米带的大部分地区仍然处于“轻微”或“异常”干旱状态。与 2011 年相比，玉米和大豆的产量分别下降了 13% 和 14%。
本文最初发表于 每日气候，每日气候是由非营利媒体公司环境健康科学出版的气候变化新闻来源。