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    氣候變化對農業影響利弊考

    • 來源:農民日報
    • 作者:劉強
    • 2024-04-02 09:21:05

    氣候變化對我國農業的影響是利弊皆有的,區域不同,利弊不同;生長階段不同,利弊也不同。但利弊的比例又是無法量化的,這不僅是因為其利弊無法拿到一個統一的尺度上去對比,同時也因為利弊的影響還涉及人們的努力。所以,面對氣候變化對農業影響,我們的態度應該是:“正確認識—科學應對—有效利用”。


    吳廣鵬,黑龍江省大興安嶺地區塔河縣十八站鄂倫春族鄉創業村大豆種植戶。他2021年種植大豆240畝,2022年種植了300畝,2023年依舊種植了300畝。因處于黑龍江第六積溫帶,目前當地的積溫還沒法種植玉米,所以他是大豆、小麥倒茬種,大致是兩三年大豆一年小麥,這樣可以防止大豆根腐病的發生。因積溫還沒達到可以種植中熟、晚熟大豆的水平,所以種植的均為早熟大豆品種。

    塔河縣氣象局局長劉磊介紹,塔河縣地處黑龍江省北端,以前當地種植的基本都是小麥,因小麥對積溫的要求更低。自氣候變暖后,也就是從20世紀80年代中后期開始,當地逐步開始種植大豆。全縣有11.332萬畝耕地,2021年種植大豆9.9萬畝,2022年種植10.12萬畝,2023年種植大豆10萬畝以上。

    以前不能種植大豆的地方,因為氣候變暖現在可以種大豆了,這就是氣候變化帶來的種植帶北移現象。那么,我國氣候變化主要是什么特點呢?

    中國氣象局國家氣候中心高級工程師尹紅介紹,過去60年間,我國氣候變化總的概括是:氣溫上升,降水增加,極端氣候事件頻發。

    1961-2020年,我國各區域年平均氣溫呈一致性上升趨勢。升溫速率區域差異明顯,北方明顯大于南方,西部大于東部。同時,冬天的升溫速率大于夏天,這和人們的直觀感受是一致的——北方的冬天越來越不冷了。

    1961-2020年,我國年平均降水量呈增加趨勢,平均每10年增加5.1毫米??傮w降水情況是,南方不減,北方增加,民間有說法叫降雨帶北移,也叫降雨帶北擴。

    那么,氣候變化對我國農業帶來了哪些影響?到底是利,還是弊?且讓我們一一看來。

    氣候變化對農業影響利之一——

    種植帶北移,包括黑龍江的玉米、水稻、大豆種植帶北移,內蒙古的大豆種植帶北移,陜西的蘋果種植帶北移等

    因為氣候變暖而帶來種植帶北移,最典型的當屬黑龍江,所涉農作物包括玉米、水稻和大豆。

    黑龍江省氣象科學研究所高級工程師閆平介紹,因氣候變暖,東北地區的玉米北移主要是在黑龍江,北緯49°-51°之間,北移距離為兩個緯距,平均約200公里,所移區域集中在黑河市和伊春市的范圍內,以及大興安嶺地區的零星區域。相關數據也佐證了這一點:1980年黑龍江省玉米種植面積為2826萬畝,2022年增加至8955.3萬畝,40余年黑龍江全省玉米種植面積增加了6100余萬畝。

    水稻的北移與玉米相仿,北移區域也主要集中在伊春市和黑河市的范圍內,大興安嶺地區有少量北移種植。這在黑龍江叫做“旱改水”,“旱改水”大大提高了黑龍江的水稻種植面積。1980年,黑龍江水稻種植面積為315萬畝,2022年增加至5402.1萬畝,40余年水稻種植面積增加了5000余萬畝。

    同時,黑龍江大豆種植帶也出現了北移。

    黑龍江省氣象科學研究所高級工程師王秋京介紹,近30年(1991-2020年)與前30年(1961-1990年)相比,大豆已向北擴種到大興安嶺地區的塔河縣南部,平均北移約0.3個緯距,折合33.3公里。

    而內蒙古也出現了大豆的種植帶北移現象。

    內蒙古自治區生態與農業氣象中心正高級工程師唐紅艷介紹,1991-2020年與1961-1990年相比,大豆種植帶北界向北平均移動101公里。大豆種植帶北移主要包括呼倫貝爾市東南部的扎蘭屯市、阿榮旗、莫力達瓦達斡爾族自治旗、鄂倫春自治旗,興安盟的扎賚特旗、科爾沁右翼前旗、阿爾山市、突泉縣,通遼市的扎魯特旗等旗縣。

    戚連發,內蒙古呼倫貝爾市鄂倫春自治旗大楊樹鎮幫農農機農民專業合作社理事長,合作社現有大豆種植面積7600畝,其中他自己種植了1100畝,同時,合作社還為當地豆農提供代耕服務4.5萬畝。種植的大多為中熟品種,5月10日前后播種,收獲期為9月20日-10月15日。

    他告訴記者,因為當地是內蒙古非??勘钡囊粋€旗,氣候比較寒冷,以前并不種大豆,種的是小麥和馬鈴薯。近幾十年來,因為氣候變暖,才開始逐步改種大豆,先從生育期最短的早熟品種種起,如今已可以種植生育期稍長的中熟品種。而積溫要求高過大豆的玉米,當地種的并不多,且種植的都是早熟玉米品種,容重和品質都稍差一些。

    鄂倫春自治旗氣象局局長宋長宗告訴記者,當地種植大豆基本上開始于近40年,已經大量取代了原先種植的小麥、蕓豆和馬鈴薯,最大的原因就是氣候變暖使得當地的活動積溫逐步達到了大豆的生長要求。積溫的明顯增加始于20世紀90年代,21世紀初上升速度最快。

    目前全旗共有481.6萬畝耕地,大豆是第一大作物,2021年種植面積382萬畝,2022年種植面積398萬畝,2023年種植面積在400萬畝以上。

    此外,新疆的冬小麥和陜西的蘋果也出現了北移現象。

    近幾十年來,新疆冬小麥種植北界北移了1-2個緯距,平均約150公里。所涉區域主要是阿勒泰地區,包括福海、哈巴河、布爾津等縣。

    而陜西蘋果,則由陜南至關中再至陜北一路北移,不僅北移出陜西這個全國第一蘋果大省,還北移出了延安這個全國蘋果大市。

    氣候變化對農業影響利之二——

    遼寧的玉米、花生早播,江西的早稻早播早育,黃淮海地區的冬小麥晚播。因為氣候變暖而改變了種植方式,以達增產結果

    2023年9月下旬,遼寧省錦州市凌海市大業鎮小村富有村,秋日的陽光灑在種植大戶王雷的玉米地里,聯合收割機正在進行收獲作業。隨著收割機的開動,秸稈被打碎飄落在地里,玉米棒子則完整地落在了車斗里。

    2023年9月下旬,遼寧省錦州市凌海市大業鎮小村富有村,正在收獲的早播玉米。農民日報?中國農網記者 劉強 攝

    王雷說,他2023年種植了200畝玉米,彼時正在收獲的是一部分早熟地塊。他的玉米是2023年4月23日播種的,比常規播種時間至少提前了一個星期,畝產有1800斤,比上年能增加一二百斤。

    錦州市生態與農業氣象中心副主任張慧介紹,配套相應的技術手段,外加氣候變化的大背景,當地玉米實驗了早播技術,早播地塊至少可以提前播種5-7天。從結果看,早播的玉米根系發達,抗旱能力也得到了增強,畝產至少增加130斤。

    遼寧省葫蘆島市生態與農業氣象中心主任張麗敏介紹,在葫蘆島,原先花生的適宜播種條件是,墑情55%-70%、5厘米地溫達到12℃,后來考慮到葫蘆島的積溫較高,又把5厘米地溫值調高到了15℃。但即便這樣,因為2023年的溫水條件較好,全市花生依然普遍適播期提前,由原來的5月上旬提前到了4月下旬,至少提前了五六天。這樣,到了7月份容易發生干旱的時候,由于花生已長得足夠強壯,抗旱能力普遍增強,2023年全市花生平均畝產達到了600斤,高于常年450斤的水平。

    2024年3月17日,江西省撫州市金溪縣,雙塘鎮水稻種植戶曾燕琴正在水稻田里忙著早稻田間育秧。她告訴記者,因為采用了氣象部門推廣的早稻早播早育技術,她今年的早稻育秧時間是3月7日,比以前提前了7天,1600畝的早稻田現在已經完成了200多畝。

    江西省農業氣象中心工程師段里成告訴記者,所謂早稻早播早育,即早稻的播種時間比常規時間提前。而早播早育的前提則是氣候變暖的大背景。近幾十年來,江西省早春時期的平均氣溫以0.3℃/10年的趨勢上升,有效積溫(即≥10℃活動積溫)以10.1攝氏度·日/10年的趨勢增加,使得雙季水稻整體可生長階段得到了延長,產量和品質得到進一步提升。

    江西省農業氣象中心連續多年開展早稻早播早育氣象適用技術研究實驗與試點工作,2022年聯合江西省農業農村廳有關部門在全省83個縣(市、區)的93個示范點開展試點推廣工作,示范面積達60萬畝;2023年示范面積進一步擴大,建立了100個示范點。

    目前,早稻早播早育技術播種時間比常年提前7-10天,收獲期提前5-7天。因為早播,早稻的生育期延長,產量得到進一步提升。而早稻提前收獲又使得晚稻可以提前播種、提前收獲,前者增加了生長時間,后者則規避了遭遇“寒露風”的風險。

    到今年,早稻早播早育適用技術已輻射當地早稻100萬畝。

    與早播貌似相反卻原理相同的是黃淮海地區的冬小麥晚播。

    中國農業科學院作物科學研究所研究員、國家小麥產業技術體系崗位科學家常旭虹在接受記者采訪時說,研究結果表明,21世紀初我國北方冬小麥越冬前平均積溫較20世紀六七十年代同期增加了約100攝氏度·日,大約相當于傳統最佳適播期6天左右的積溫。這就需要冬小麥適當推遲播種,以避免旺長受凍。

    冬小麥適期晚播有幾個明顯的好處:一是可以使上茬作物(一般為夏玉米)適當晚收從而提高產量;二是可以避免冬小麥旺長,減輕冬季凍害影響;三是可以減輕冬小麥越冬前的病蟲草害。

    如此,即是農業農村部門提倡的黃淮海地區的“雙晚”技術——夏玉米適期晚收增粒重、冬小麥適期晚播育壯苗。

    常旭虹介紹,2023年黃淮海地區冬小麥整體上播種期較常年推遲了5天左右。目前,小麥整體苗情較好。

    另據記者采訪了解,2023年冬小麥的播種情況為:河南省濮陽縣,常規播種時間在10月10日前后,適期晚播時間為10月21日-11月15日;山東省齊河縣,常規播種時間為10月5日-10日,適期晚播時間為10月15日-20日;河北省饒陽縣,近幾十年來,冬小麥播種時間由9月23日左右,至10月8日左右,再至目前的10月24日左右。

    氣候變化對農業影響弊之一——

    熱的地方會更熱,氣溫突破了農作物所能承受高溫的上限,從而影響產量,如2022年夏秋季節長江中下游地區

    “我活了60多歲,種了幾十年地,就沒遇到過今年這種高溫干旱的情況?!?022年8月下旬,江西省瑞昌市碧盛農業專業合作社聯合社董事長范海南如是說。

    2022年8月下旬,江西省瑞昌市,范鎮鎮政府干部(后)在幫助種糧大戶聶武林為受旱的水稻田澆水。范磊 攝

    范海南介紹,碧盛聯合社共種植水稻1.5萬畝,其中有中稻也有晚稻,有30%的面積受旱。旱情太嚴重了,個別地塊竟然裂開了15厘米的口子。當地一直在打井抽水,后來竟然把井打到了已經干涸河床的河沙上,再一直往下挖河沙,挖到水后就用電泵往上抽。當地還是稻鴨混養模式,聯合社本來有6萬只鴨苗,但因為稻田干涸沒有水,死掉了30%。

    隨著氣候變暖,我國部分南方省份也出現了熱上加熱的情況,比如2022年的6月、7月和8月,持續性極端高溫天氣對農作物帶來了不利的影響。

    江西省氣候中心高級工程師胡菊芳介紹,2022年6月23日-8月23日,江西全省平均氣溫30.6℃,較常年同期偏高2.0℃,排名1961年有完整氣象記錄以來同期第一高位;全省有20個縣(市、區)日最高氣溫創年極端氣溫新高,以修水縣42.6℃為全省最高,創江西省1961年以來同期最高紀錄。

    與此同時,我國長江流域中下游省份在進入伏天以后,通常會是一個降水較少的時期,江西也是如此,“高溫+干旱”對農業的影響是雙重的。

    2022年6月23日-8月23日,江西全省平均降水量126.3毫米,較常年同期偏少6.5成,排名1961年有完整氣象記錄以來同期第一低位。

    胡菊芳說,如果單看平均數,近幾十年來江西的氣溫和降水都是增加的。

    江西近60年來的平均氣溫約升高了1.4℃,平均每10年升高0.234℃;近20年來全省平均每10年升高0.314℃。

    江西近60年來的降水量增加183.6毫米,降水量呈略增加趨勢,每10年增加30.6毫米;近20年來年降水量較之前明顯增多,年降水量每10年增加105.3毫米。

    雖然降水量呈增加態勢,但考慮到江西降水的階段性特點,近20年來,江西已經遭遇了多次極端高溫和嚴重伏旱,分別為2003年6月-9月、2007年7月1日-8月13日和2013年7月至11月上旬的夏秋旱。

    類似的情況也出現在湖南、四川、重慶等省市。

    江西省氣象局科技與預報處處長羅冰為此建議,高溫應該是江西重點關注的一個重大課題,應該繼續開展全省高溫監測,深入開展全省高溫風險預評估,提高高溫預測準確率,開展精細化高溫氣象服務,建立完善高溫事件應對聯動機制。

    此外,相關科學家已經在水稻抗高溫基因研究方面取得新突破。因為不同農作物在應對高溫時有不同的臨界溫度,比如小麥為26℃,玉米為38℃,水稻為34℃,氣溫超過臨界溫度,則會發生不同程度的減產。所以,水稻抗高溫基因研究的突破為以后培育抗高溫水稻提供了一個非常重要的基礎。

    所以,在南方培育推廣耐旱耐高溫品種,乃至逐步形成南方農作物的抗旱抗高溫栽培模式,是未來的方向。

    氣候變化對農業影響弊之二——

    北方秋季的降水增加,使得果品在收獲季出現裂果受損現象。同時,春季氣溫升高過快導致果樹開花早,但“倒春寒”又會使得果花受凍

    陜西省榆林市,陜西省最大的紅棗產區,同時也是全國較大的紅棗產區之一。自1995年起,榆林市啟動實施“百萬畝紅棗基地建設”和“紅棗西延工程”,黃河沿岸從府谷至清澗形成一條南北長347.5公里、東西寬約10公里的紅棗產業帶,總面積達到170萬畝,涉及人口70萬人。

    但是,從2007年開始,榆林的棗農開始遇到了麻煩,即收果期的秋雨。再早之前,榆林等北方地區一般到了9、10月份就基本無雨了,但由于近些年來北方降水量的逐步增加,榆林的秋雨也開始增加,而期間又正好是紅棗的采收期,成熟的紅棗一遇到雨水就裂果,或者是被打落在地,從而造成減產。

    其中,紅棗種植面積達82萬畝的佳縣感受更為深刻,2017年和2021年的秋雨都使棗農受損嚴重。

    佳縣氣象局原高級工程師陳煥武介紹,裂果原因主要是紅棗成熟期含糖量增高,果皮彈性降低,由韌變脆,陰雨天過多地吸收水分后使果肉膨壓加大,致使表皮破裂。裂果也與品種有關,果肉彈性大、角質層和果皮薄的品種易裂果。另外,缺鈣缺鉀也會加重裂果程度,尤其是久旱后突降暴雨最易引起裂果。

    他還介紹,民間有句話叫“旱棗澇梨”,意思是棗樹怕澇不怕旱。就棗的生長過程來看,開花期在6月,需要少量降水;膨大期在7-8月,需要少量降水;脆熟期至采收期在9月下旬-10月中上旬(15日之前),此時是不需要降水的,而秋雨恰恰是在這個時候下。

    榆林市氣象局農氣中心主任李曉利向記者提供了一組數據:近30年(1993-2022年)榆林市年平均降水量為441.6毫米;而近10年(2013-2022年)年平均降水量為503.9毫米,增加了62.3毫米。

    就秋雨裂果問題,榆林市林業和草原局鼓勵棗農實施“三三制”采摘,即改變傳統采收習慣,對鮮食品種、兼用品種、干制品種實施1/3青采、1/3紅采、1/3熟采的“三三制采摘”,以減少棗農因災損失。

    同時,通過多種方式抵抗裂果。對紅棗優生區土壤進行測土配方施肥,改善土壤結構,有效預防裂果腐爛。在紅棗成熟期,對結果較好的枝組覆蓋40天左右的可自然降解的生物膜制品,確保大部分棗果不接觸水分,有效防裂。加大科研攻關力度,利用全基因組分子育種系統,獲取紅棗基因組數據,培育具備抗裂、高產等特性的新品種。

    與秋雨裂果相對應的,還有一個北方果區越來越多的花期凍害問題。因為氣候變暖,北方地區許多水果開花的時間均有提前,但春季的天氣忽冷忽熱是很常見的,如果升溫開花后再來一次“倒春寒”,則極容易凍壞果花。因此,今年的全國“兩會”上,全國政協委員、中國氣象局地球系統數值預報中心主任龔建東的提案就是:積極應對氣候變化,不斷提升北方優勢林果凍害防御能力。

    氣候變化對農業影響利弊皆有——

    區域不同,利弊不同;生長階段不同,利弊也不同,且利弊的比例又是無法量化的。所以,面對氣候變化對農業影響,我們的態度應該是:“正確認識—科學應對—有效利用”

    氣候變化對農業影響是一篇大文章,更是一篇新文章。如何看待氣候變化對農業的影響,需要從多個維度去認識和思考。

    2023年9月下旬,遼寧省葫蘆島市興城市六臺子鄉八里村,豐收的早播花生。農民日報?中國農網記者 劉強 攝

    第一個維度是南方和北方。從面上看,北方本來挺冷,現在熱了,可種植的農作物多了,應該是好事;而南方本來就熱,熱上加熱,不僅人受不了,莊稼也受不了,應該是不好的事。

    但凡事無絕對,比如北方的種植帶北移,雖然可種植農作物的耕地和品類增加了,但同時由于變熱而導致病蟲草害也會隨之增加。比如冬小麥的莖基腐病,此病喜熱不喜冷,而氣候變暖則使得它已經成為我國冬小麥的主要病害之一,并且可在冬小麥生長期全過程發病,這就是利中之不利。而冬小麥適期晚播也正好是抑制莖基腐病發病的手段。

    再比如南方,雖然熱得夠嗆不好,但江西的早稻早播早育恰恰就是利用了這種熱,從而把不利變成了有利。

    第二個維度是氣候變化的三個主要方面,包括氣候變暖、降水增加和極端氣候事件頻發。氣候變暖已經有過分析,需要再分析的是后兩個。

    比如降水增加,理論上講,降水增加是好事,特別是在傳統降水量不太高的一些北方省份。但降水量增加的時間段不對,則有可能成了壞事,像北方果區秋季收獲期間的降雨就是這種情況。

    而極端氣候事件則同樣需要引起重視,比如北方地區的“倒春寒”,現在發生的頻次呈升高態勢;比如南方的高溫伏天,再疊加階段性極度少雨,就會形成“高溫+干旱”的不利態勢。

    所以,氣候變化對我國農業的影響是有利有弊的,其中利弊既表現在不同的區域,也表現在不同的時間段上。那么,到底是利大于弊還是弊大于利,能不能下個結論呢?答案是不能,且沒有必要。

    第一,從大方向看,氣候變化對南方的影響和對北方的影響是有很大差別的,到底北方為此獲益多少,南方為此損失多少,實在不好量化衡量。

    第二,即便是氣候變化影響較為不利的地區,如南方,也存在著有效利用的差異。有效利用多的地方,可能會把更多不利因子轉化為有利因子;有效利用少的地方,可能會更多顯現不利的一面。而這種情況,還是在動態發展中的,不是靜止不動的,跟如何認識氣候變化、跟如何發揮人的主觀能動性都有關系,因而無法以現在的靜態來下未來動態的結論。

    所以,面對氣候變化對農業影響這個大課題,我們需要堅持趨利避害的基本原則,我們需要“正確認識—科學應對—有效利用”。雖然我們可以通過自身努力來減緩全球的氣候變化速度,但卻無力改變氣候變化的大方向。因此,在以后的日子里,在農業生產中,這12個字才會顯得彌足珍貴!

    作者:農民日報·中國農網記者 劉強

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