科學應對氣候變暖全力確保糧食供應——淺談氣候變暖與我國糧食生產

文/天脊集團農化服務中心 呂 健

據世界各地的氣象數據統計，在過去的100多年中，全球地表溫度已經上升了近0.6℃,未來50年內，100多萬個物種將從地球上消失，全球平均氣溫將升高2-3℃。盡管世界各國采取“大膽而堅定的行動”來遏制全球變暖，但這一艱難、漫長、龐大的工程短時間內難以奏效，全球變暖的大趨勢將不可逆轉。這將對人們的生活和農業生產產生很大的影響。

氣候變暖對糧食生產的影響

我國作為全球氣候變暖特征最顯著的國家之一。根據我國科學家的研究發現：近百年來．中國年平均氣溫升高了0.65±0.15℃，比全球平均增溫幅度(0.6±0.2℃)略高。氣溫升高增大地表水的蒸發量，土壤有效水分將會減少，導致危險作物的水分脅迫加重，也給農作物的生長帶來了嚴重的影響。有數據顯示，僅2007年1－5月，全國耕地受旱面積2.24億畝．比多年同期平均值增加4500萬畝。

1、對種植結構的影響

氣候變暖使我國年平均氣溫上升．從而導致積溫增加．生長期延長．且種植區成片北移，就是說原來北方不能生長的作物可以生長了。華北目前推廣的冬小麥品種，因冬季無法經歷足夠的寒冷期以滿足春化作用對低溫的要求，將被其他類型的冬小麥品種所取代。比較耐高溫的水稻品種將在南方占主導地位．而且還將逐漸向北方稻區發展。東北地區的早熟玉米品種逐漸被中、晚熟品種所取代。以河北廊坊為例，過去該區域以冬小麥套種夏玉米為主，20世紀80年代中期以后，逐漸衍變為冬小麥夏玉米接茬種植，這種種植制度的改變原因是多方面的，其中氣候變暖是一個不可忽視的重要因素。

2、對土壤養分的影響

全球氣候變暖，對土壤養分也會產生一定的影響，特別是土壤有機質。土壤有機質雖然在整個土壤中占的比重不多，但它在土壤肥力上的意義卻很大，不僅是養分的重要來源，而且對土壤理化性狀以及各肥力因素，都具有全面深刻的影響。而隨著全球氣候變暖，地溫升高，土壤中的各類微生物活性增強，加快了土壤中有機質的分解與養分的釋放，若不及時對土壤補充有機質，將會加大土壤中有機質含量下降速度，土壤貧瘠化將呈加快趨勢。土壤貧瘠化必然導致生產中化肥的盲目大量投入，造成土壤板結，理化性狀惡化，通透性不良，引起土壤中反硝化作用的加強，使土壤中有效氮素含量下降。溫度升高1℃。能被植物直接吸收利用的速效氮釋放量將增加4%。釋放期將縮3.6天。隨著溫度升高，還會加大土壤中的氨態氮的揮發，使化肥利用率降低。而隨著土壤有機質含量的下降，土壤中pH值的升高，不僅影響了土壤中磷、鉀等大量元素的釋放，而且還影響了鈣、鎂等中量元素及鐵、錳、硼、銅、鋅等微量元素的釋放，導致土壤中各類營養元素有效態含量的降低。據有關部門近期對土壤養分測定表明，盡管近些年來化肥的投入量逐年增大，但是土壤中各類營養元素基本呈下降趨勢，特別是鉀及微量元素含量與1980年相比均有所下降。

3、對病蟲草危害的影響

隨著全球氣候變暖，農作物病蟲草害的發生程度總體呈加重趨勢。一方面由于春季氣溫回升較早，秋季氣溫下降緩慢，造成病蟲草害發生提前，結束延遲，使整個危害周期延長。另一方面隨著氣候變暖，特別是冬季溫度的升高，使農田土壤中蟲源、菌源越冬死亡率下降，病蟲越冬基數相應增加，造成來年農作物病蟲害發生加重。據有關部門調查統計，冀北地區危害小麥、玉米等農作物的金針蟲、螻蛄、蠐螬等地下害蟲春季發生均比歷年提前，秋季結束延遲；而粉虱過去在冀北冬季露地基本不發生，但隨著氣候變暖已成為周年均可發生的害蟲，且成為秋冬季主要害蟲之一。另外，雜草對環境的適應能力較強，隨著氣溫升高，雜草對光合作用利用更加充分，雜草長旺了，反而加重了雜草危害。

采取措施應對氣候變暖

受全球氣候變暖影響，我國氣象災害、水資源短缺情況加劇，農業病蟲害的發生程度增加，糧食生產波動性加大，將造成糧食生產能力嚴重降低、減產幅度會進一步加大。目前，需要采取積極應對氣候變化的有效措施，減少氣候變化和極端氣象災害對我國糧食生產的不利影響。

1、合理調整播期

為充分利用光熱資源，促進全年農業增產，必須對農作物播期、收獲期及品種選擇做適當調整。對于春播作物，由于春季氣溫回升較快，播期應適當提前，在品種選擇上可選用生育期較長的品種：對于秋播作物最佳播期應適當推遲，以實現壯苗越冬。以冬小麥為例，冬小麥的播期農民習慣按節令推算指導生產．在20世紀80～90年代前冬小麥掌握的播種時間還按白露早(9月7日)、寒露遲(10月8日)、秋分麥子正當時 (9月22日)。那么隨著氣候的變暖，進入21世紀冬小麥的播種時間向后推遲一個節令，還按三句諺語就不科學了，近幾年我在河南、山東、山西、河北下鄉調研時了解到，播期節令已經改為秋分早 (9月22日)、霜降遲(10月23日)、寒露種麥正當時(10月8日)。2006年10月，我曾經到山西省長治縣宋家莊村搞過調研，當地有幾位農民朋友曾向我咨詢一個問題：“2005年我們按往常規律在10月1號就種下了麥子，底肥上的也挺足，可還沒進臘月天麥苗就開始發黃了，這還是我們第一次碰到這種現象，我們也不知道是怎么回事？”就此問題，我專門走訪了幾戶農民做了仔細的了解，發現，這幾年因為各種原因推遲了幾天種的農戶當年麥子收成反而都比較好。我把調查分析的結果告訴了他們，建議他們以后種麥時晚播幾天為佳，并且一定要施足基肥。兩年后，當我再次走訪這幾家農戶時，他們按照我的建議方式進行施播，結果顯示他們這兩年麥子的收成都好于往年。類似情況我在河南、山東等地調研時也遇到過。

2、科學運籌肥水

針對全球氣候變暖造成的土壤養分含量下降這一趨勢，在農作物施肥上應特別注重以多種形式加大有機肥的投入，及時補充土壤中有機質的消耗，改善土壤理化性狀，平衡土壤酸堿度，以促進各類有效養分的釋放，抑制反硝化作用。同時要平衡施用化肥，做到科學施肥，合理施肥，減少盲目施肥，提高化肥利用率。通過增施有機肥和氮磷鉀肥，提高土壤和植株的保水能力，達到“以肥調水”的目的。

以冬小麥為例，暖冬年份，傳統的施肥方式未能隨氣候變化進行調整，植株的抗逆性得不到提高，因而極易發生凍害。所以針對暖冬年份，肥水運籌的主要任務是提高植株的防凍抗災能力。據暖冬氣候特點，肥料運籌上，要施足基肥而不宜過多，以控制單株生長過旺和分蘗過多，高峰苗過高。少施或不施臘肥，重施拔節孕穗肥，補施粒肥。這樣可以使冬小麥群體前期穩緩增長，降低高峰苗，提高成穗率和粒重。水分運籌上，要及時澆凍水，澆凍水的原則為“不凍不消，灌溉過早；只凍不消，灌溉晚了；夜凍晝消；灌溉正好”。

3、及時進行災后補救

農作物在受災后，根據作物生育時期，受災害各種類及受災害程度，及時采取有效措施進行災后補救，將損失降到最低程度。以水稻為例，水稻在抽穗前后10天內，是對溫度最敏感的時期，如這一時期遭遇高溫天氣，水稻極易受高溫熱害。水稻遭遇高溫熱害時可采取如下措施進行補救：一是采用日灌夜排降溫或長流水方法降溫，短時間使稻層處氣溫降低0.8℃；二是有條件的地區采取噴灌方法降溫；三是根外噴施磷鉀肥。根外噴施3%的過磷酸鈣溶液或2%的磷酸二氫鉀溶液，可增強水稻植株對高溫的抗性，有提高結實率和千粒重的效果；四是對受災后的稻田，及時追施粒肥，加強病蟲害的防治。

4、發展低碳農業

溫室效應是造成全球變暖的主要原因。“溫室效應”的產生90%由人類活動所引起。全球氣溫變暖，使農業成本和投資需求大幅增加。

在二氧化碳增加的環境中，植物的快速生長會使土壤營養物迅速消耗，結果，在低肥力情況下，二氧化碳正面效應不能持久。同時，大氣二氧化碳劇增，其結果，導致碳水化合物濃度增大，而諸如葉綠素、蛋白質、氨基酸、胡蘿卜素等成分減少，使小麥等營養價值下降，最終影響人們的營養質量及人體健康。所以，發展低碳農業是應對氣候變化導致的糧食安全問題的有效途徑。

溫度升高，作物生長發育速度加快．生育期縮短，農作物干物質積累減少，是作物產量下降的主要原因。

總之．氣候變暖對我國糧食的生產已經造成許多方面的不利影響。在我國不穩定的氣候背景下，再疊加氣候變化帶來的水分脅迫、高溫熱害、暴雨洪澇等極端天氣氣候事件增多帶來的危害，很可能加大農業生產的不穩定性和脆弱性。氣候變暖還會導致生物帶的轉移．使部分物種滅絕，農業病蟲害頻繁發生．作物病蟲害的地理范周擴大，危害期延長，直接影響我國農業的可持續發展。

針對未來氣候變化對農作物生產已經以及可能造成的影響，應分析未來光、熱、水資源的分配和農業氣象災害的新格局，改進作物品種分布，強化優勢農產品的規模化、區域化布局；充分利用氣候變化帶來的有利因素，科學地調整農業結構和種植制度，變對抗性種植為適應性種植；加強農業基礎設施建設和農田基本建設，改善農業生態環境，不斷提高作物對氣候變化的適應能力。