氣候變化對寧夏中部干旱帶玉米生產影響的模擬研究

[摘 要] 近幾十年來，氣候變化成了當今社會關注的焦點，而受氣候變化影響最大的便是農業生產，尤其是干旱區的農業生產。我國西北大部分地區位于干旱、半干旱地帶，日照充足，年降水量少，但蒸發量大，生態環境脆弱，對于氣候變化的響應更加敏感。寧夏回族自治區是典型的西部干旱、半干旱氣候區，部分干旱帶有著非常顯著的西部氣候特征，本文主要針對氣候變化對于寧夏干旱帶玉米生產的變化進行模擬預測研究。

[關鍵詞] 氣候變化;玉米生產;寧夏干旱帶

[中圖分類號] S513;S162.53 [文獻標識碼] A [文章編號] 1674-7909（2019）35-106-2

1 寧夏中部干旱帶玉米生產因素

1.1 寧夏回族自治區概況

作為中國的5個自治區之一，寧夏回族自治區（以下簡稱“寧夏”）位于中國西北地區，地處北緯35°14′～39°14′、東經104°17′～109°39′，東鄰陜西省，西北接內蒙古自治區，南連甘肅省，東西短、南北長，整體呈南北狹長走勢。寧夏地形從西南向東北逐漸傾斜，丘陵溝壑林立，地形分為三大板塊：北部引黃灌區、中部干旱帶、南部山區。寧夏地處黃河水系，地勢南高北低，呈階梯狀下降，全區屬溫帶大陸性干旱、半干旱氣候。水源的匱乏導致寧夏大部分地區無法種植水稻等強需水作物，并且部分地區甚至無法種植小麥等傳統旱地作物。而玉米自從引入寧夏后憑借自身耐寒、耐貧、喜涼等特質種植面積迅速擴大，成為寧夏的三大糧食作物之一。

1.2 寧夏干旱帶玉米生產的有利條件

第一，日照充足及積溫值高。身為西部大陸性氣候區，每一年穩定的日照可以帶給玉米充足的光合作用條件，而較高的積溫值代表著該地的溫度常年偏高，可以使寧夏玉米相比其他太陽光照較少、積溫更低地區的玉米含有更多的淀粉。第二，晝夜溫差巨大。晝夜溫差大使得白天玉米的淀粉生產量大而夜晚消耗量小，從而積累下足夠多的淀粉，這也是寧夏玉米顆粒飽滿、單位面積產量高的重要原因[1]。第三，氣候較溫涼。寧夏位于北緯35°14′～39°14′，屬于溫帶地區，有著顯著的溫帶大陸性特征，整體的溫度相比于熱帶氣候偏低，適合生產玉米這種喜涼的作物。

1.3 寧夏干旱帶玉米生產的不利條件

傳統的玉米生產是玉米與小麥套種，這種模式對于氣候中水分的依賴性巨大。在傳統套種模式中，寧夏小麥套種玉米必須依靠充足的水量條件才能帶來穩定的高產。一旦當年降水較少或者雨季來臨較晚，都可能直接導致當地供水難度增大并造成農田減產。而即使是當年降水符合預期，較為落后的套種種植模式也是“吃水大戶”：兩茬合計產量為1 125 kg/hm2，灌溉量810 m3/hm2左右，平均1 kg糧食耗水0.72 m3（不包括自然降水和土壤蓄水）。一旦缺水，產量可能會急速下滑至合計產量750 kg/hm2，部分極端年份可以下滑至600 kg/hm2。由此可見，降水對于傳統農作模式的影響極大。

2 氣候變化對玉米生產的影響

2.1 氣候變化對于農業生產的影響機理

氣候變化對農作物的影響主要表現為光照、熱量（溫度）、降水、空氣成分組成、蒸發量等對農作物生產引發的變化。針對溫室效應加劇所帶來的空氣中CO2含量上升的結果，機理論證如下：作為作物中碳的主要來源，CO2在空氣中的濃度變化會對植物生長有顯著的直接影響。就有利方面來說，當CO2濃度合適時，能提高作物的光合作用率，有利于有機物的積累;可以促進葉片毛孔的空氣流通，使得蒸騰和呼吸作用速率降低，減少植物內部的有機物消耗，實現植物增產[2]。就不利方面來說，過高的CO2濃度會導致過度抑制作物的呼吸作用，導致作物自身產生三磷酸腺苷（ATP）來降低光合作用速率，從而影響作物增收。另外，在其他條件不變的情況下，CO2濃度的提升會導致作物開花期提前，會縮短作物的生長周期，從而導致減產減收。

2.2 氣候變化原因及表現

自工業革命以來，煤炭的燃燒導致森林資源遭到破壞，石油大量開采使用所帶來的溫室氣體的大量增加引發了大氣變暖現象。政府間氣候變化專門委員會（IPCC）第五次評估報告指出：1880—2012年，全球海陸表面平均溫度呈線性上升趨勢，升高了0.85 ℃;在全球變暖背景下，近100年中國地表平均氣溫以0.5～0.8 ℃的增幅明顯升高。氣候變化將對農業生產帶來巨大的影響，尤其是生態環境脆弱的我國西北地區。在氣候變暖背景下，我國西北地區增溫明顯，尤其是在1961—2008年，西北地區平均增溫速率為0.033 ℃/a，而冬季增溫更是達到了0.047 ℃/a，遠超全國平均水平。

2.3 氣候變化對于寧夏的總體影響

寧夏在全球氣候變化的大潮中自然是不可幸免的。寧夏的農業生產嚴重依賴氣候，氣候的微小變化可能會帶來極其嚴重的后果。即使是我國部分西部地區出現了增溫增濕、降水量增多的情況，但是增加的總量還是十分有限，對于寧夏農業生產，尤其是前文提到的套種模式這個“吃水大戶”來說，可以說是杯水車薪。目前，氣候變化對于農業生產的總體影響還沒有一個定論，但是可以預見的是，氣候變暖可以引發作物生長周期縮短，導致灌漿期灌漿完成度不高帶來玉米等作物減產。

3 解決氣候變化導致玉米產量變化問題的建議

3.1 積極支持良種引育與試驗工作

優良高產的作物不僅能適應越來越劇烈的生長環境變化情況，而且可以滿足對產量日益提高的要求。我們要加大對良種繁育機構的資助力度，并出臺相應的激勵政策，鼓勵各層次的技術人員、工作人員，在不違反國家法規和政策的前提下，積極參與新品種的引進與試驗，對其中成績突出者給予經費資助與獎勵。在美國中部大平原的玉米生產帶，每個鄉鎮都有一個以上的農基站，會為當地的農戶提供優良的種子。而在中國，不僅缺乏相應的技術，種植戶更加缺乏相應的觀念與設備。而當今世界，只有科技的力量是無窮的，只有不斷更新品種，才能更好地應對環境變化，滿足提高作物產量的要求。

3.2 加快改變以套種為代表的傳統種植模式

寧夏以小麥、玉米套種為代表的傳統種植模式耗水量大，受氣候變化影響顯著。當地水資源短缺，傳統種植條件苛刻，作物減產風險大。而玉米是寧夏三大糧食作物之一，單位面積產量高，為寧夏糧食作物平均單位面積產量的1.71倍。只有下大決心改造和調整玉米傳統種植模式，改套種為主、單種為輔為單種為主、套種為輔，以單位面積產量的提高和面積的適度擴大，盡力做到全區糧食總產量不減或少減，緩解供水緊張的矛盾[3]。

3.3 大力扶持龍頭企業，帶動玉米種植業發展

目前企業的主要困難是資金匱乏，可實行政府協調、企地合作，實行定向貸款、資金封閉運行的辦法，幫助企業解決貸款難、資金短缺的難題。同時，企業自身不能止步不前，要積極深化體制改革、提高管理水平，提高自身的生產能力，使企業在玉米生產中真正發揮出龍頭作用，盡可能多地總結出應對全球變暖的經驗教訓。以“大強”帶“小強”，推動寧夏乃至全國玉米種植業的發展。在產業化經營模式中，積極采取龍頭企業+中介組織+生產基地的運行機制，大力發展訂單農業。在目前的生產中，導致越來越多的農戶不愿意參與種植的原因不僅僅是表象的全球變暖，主要原因是訂單越來越少，生產成本越來越高，因此農戶選擇了放棄種植玉米。面對這種情況，有條件的地區可實行政府指導、企業運作（種子供應、統一收購、最低保護價）、農民按需種植的運行模式，全力推動玉米產業化發展進程。

3.4 政府提高對于玉米的重視程度，采取措施推動玉米產業發展

我國政府作為農民的兜底人，必須做到統籌全局，帶領全體寧夏農戶一起應對全球變暖的挑戰。在推進優質品種的研發下，應給予相應企業資金與技術支持。在企業研究出新產品之后，要想促進農民種植優質品種，必須做到優價收購與低價推廣，盡可能在農民和企業之間找到一個利益平衡點，確定“優價”的幅度，既不能讓農民吃虧，也不能讓企業降低效益。同時，給予種植優質專用品種的農戶一定的種子、地膜、肥料等生產資料補貼以及青貯玉米的設備和機械耕作補貼等。應對全球變暖的挑戰，僅僅依靠農戶自身與個別企業是不行的，政府應走在前面。

4 結語

面對如今影響越來越大的以加劇的溫室效應為代表的全球氣候變化，我國乃至全世界的農業生產都面臨著嚴峻的挑戰，如何戰勝困難，走出生產低谷是我們應思考的問題。本文從氣候變化的總體影響出發，解釋了氣候變化對于農業生產的影響機理，并且以我國西部的寧夏干旱帶的玉米生產為切入點，深入剖析了在全球變暖的影響下寧夏中部干旱帶玉米生產的變化情況，并且指出目前寧夏農戶的生產愈加困難，而國產玉米需求在全國的訂單市場需求被美國等外貿玉米、大豆的蠶食下只剩下殘羹冷炙。惡劣的種植條件以及愈發狹小的市場空間導致訂單緊縮，生產能力過剩導致總體利潤下降。因此，由于氣候變化引發的困難絕不僅僅是統計圖表上的降水的減少、氣溫的增高，還有在此情況下引發出的對于落后于國際生產工藝的國內生產模式如何創新發展的探索疑問。

參考文獻

[1]何永平，徐秀梅.寧夏中部干旱帶氣候變化對玉米產量的影響：以鹽池縣、同心縣為例[J].寧夏農林科技，2012（4）：1-3.

[2]李亞婷.基于水足跡的寧夏中部干旱帶農業結構優化[D].銀川：寧夏大學，2016.

[3]譚智湘，張忠學，聶堂哲.東北半干旱地區膜下滴灌玉米生產水足跡研究[J].灌溉排水學報，2018（9）：38-44.