انتظار می‌رود جمعیت جهان در سال 2050 به 8/9 میلیارد نفر برسد، اما زمین‌های کشاورزی به اندازه سرعت رشد جمعیت‌های مذکور گسترش نمی‌یابند. در حال حاضر، از هر 9 نفر انسان در سراسر جهان، یک نفر از گرسنگی رنج می‌برد و تنها راه برای تغذیه این افراد، دوبرابر کردن تولید غذا به روشی پایدار است. برای مقابله با این چالش، باید تولید غذا را 70 درصد افزایش داده تا جمعیت رو به افزایش تا سال 2050 تغذیه مناسبی دریافت نمایند. تغییرات اقلیمی جهانی در حال تبدیل شدن به یک نگرانی بزرگ برای کشاورزی در آینده است که مجموعه‌های مختلف طبیعت و اجزای محیطی آن را دستخوش دگرگونی و تغییر نموده و در نتیجه به‌علت اختلال در اکوسیستم موجب محدودیت در استفاده از منابع طبیعی کره زمین می‌شود. تغییرات اقلیمی چرخه آب را که یکی از اجزای حیاتی این اکوسیستم محسوب می‌گردد، به شدت با مشکل مواجه نموده به طوری که دیگر قادر به تأمین شرایط محیطی مناسب برای گیاهان نیست. علاوه بر این، سطوح آلاینده‌های زیست‌محیطی به‌دلیل شرایط نامساعد اقلیمی و فعالیت‌های انسانی به‌دلیل شهرنشینی و صنعتی شدن سریع به‌طور قابل‌توجهی در حال افزایش است. همه این تأثیرات منفی با گذشت زمان شتاب می‌گیرند و در نهایت بر کشاورزی تأثیر می‌گذارند. طبق گزارش فائو، حدود 60 درصد از جمعیت جهان به کشاورزی وابسته هستند و بنابراین فعالیت‌های کشاورزی گسترده اثرات منفی قابل‌توجهی بر محیط‌زیست وارد می‌کنند. تغییرات اقلیمی بر کشاورزی و جنگلداری در سطح جهان تأثیر می‌گذارند، اگرچه تأثیرات آن ممکن است بسته به منطقه جغرافیایی در سطوح مختلف متفاوت باشند، اما یک تغییر جزئی در اقلیم می‌تواند بر بهره‌وری محصولات تا حد زیادی تأثیر داشته باشد. یکی از اثرات عمده تغییر اقلیم، تنش غیرزیستی گیاهی است که شامل شوری، خشکی، سیل، گرما، سرما، سمیت فلزات/ عناصر و غیره هستند، همه این عوامل تا حد زیادی روی رشد، فیزیولوژی و عملکرد گیاه تأثیر منفی دارند.

کشاورزی عامل مهمی در کاهش فقر و توسعه اقتصاد جهانی است. کشاورزی و تولید غذا عمدتاً به دو منبع طبیعی آب و زمین بستگی دارند. پیشرفت در فناوری‌ها به تولید بیشتر مواد غذایی کمک کرده است، اما این پیشرفت، برای جمعیت درحال‌رشد فعلی کافی نیست. افزایش رشد تولید که در نهایت منجر به افزایش رشد اقتصادی می‌گردد، هزینه هنگفتی را به محیط طبیعی وارد می‌نماید؛ بنابراین، افزایش بهره‌وری گیاهان در شرایط اقلیمی در حال تغییر، یکی از وظایف اصلی تولیدکنندگان گیاهی است. 

در این کتاب که مشتمل بر 19 فصل می‌باشد مطالب تدوین شده توسط 139 متخصص در زمینه زراعت، علوم گیاهی، خاک‌شناسی و علوم محیطی گردآوری شده است. این مجموعه اطلاعات جامعی از پیشرفت‌های اخیر در مورد جنبه‌های کاهش بهره‌وری گیاهان تحت تغییرات اقلیمی و چگونگی تأثیر آن بر امنیت غذایی در سطح جهان ارائه می‌نماید. همچنین بر پیشرفت‌های اخیر در مورد روش‌های کاهش چنین پیامدهای منفی تأکید شده است.

پیشگفتار/5

فصل 1: نانو پالایش: رویکردی جدید بر ایمنی محیط‌زیست/13

فصل 2:کشاورزی و تولید پایدار گیاهی با استفاده از بیوچار در عصر تغییرات اقلیمی/45

فصل 3: مدیریت خاک در مقابل ترسیب کربن در رابطه ‌با پوشش کاربری زمین/83

فصل 4: سمیت شوری و پاسخ آنتی‌اکسیدانی در برنج: یک بررسی به‌روز شده/145

فصل 5: گیاهان سویا تحت تنش غرقابی: پاسخ‌ها و مکانیسم‌های سازگاری/187

فصل 6: دان‌سیاه (Guizotia abyssinica  (L. f.  Cass) یک محصول دانه روغنی تحت تنش زیستی/237

فصل 7: نقش فیتوهورمون‌ها در متابولیسم آنتی‌اکسیدان در گیاهان تحت تنش شوری و تنش آبی/261

فصل 8: ترکیبات فنلی گیاهی برای تحمل تنش غیرزیستی/ 337

فصل 9: اثربخشی تغییرات مختلف برای مدیریت گیاهی مکان‌های آلوده به فلزات سنگین و کشاورزی پایدار. بازنگری/405

فصل 10: بررسی واکنش گیاهان به شوری و پیامدهای هالوفیت‌ها به‌عنوان مدلی برای بهبود شوری/463

فصل 11: آلودگی فاضلاب، انواع و روش‌های تصفیه به کمک تغییرات مختلف. مطالعه مروری/495

فصل 12: شواهد نقش بالقوه گیاهان به‌عنوان محافظ‌های پرتوی طبیعی و بهبود اثرات مضر ناشی از تشعشعات بر سلامت انسان/531

فصل 13: توسعه حفاظت از مراتع و شیوه‌های مدیریت پایدار تحت شرایط اقلیمی متغیر/591

فصل 14: تثبیت بیولوژیکی نیتروژن: تحلیلی از مشکلات بازدارندگی از آفت‌کش‌ها برای تولید پایدار بقولات/629

فصل 15: جنگلداری شهری پایدار، محاسن، معایب و کاهش تغییرات اقلیمی در مقیاس جهانی/629

فصل 16: تولید بقولات علوفه‌ای مناطق معتدله، پویایی علف‌های هرز و اقتصاد C:N خاک تحت پسماندهای آلی/669

فصل 17: شیمی اتمسفر ذرات معلق در هوا و نقش آن‌ها در تغییرات اقلیمی جهانی/701

فصل 18: افزایش کمبود مواد غذایی، چالش‌های کشاورزی و مدیریت آن‌ها: چشم‌انداز پاکستان/723

فصل 19: افزایش توانایی تجمع فلزات سنگین گیاهان تراریخته با بیان آنزیم‌های باکتریایی/755