科学应对气候变暖全力确保粮食供应——浅谈气候变暖与我国粮食生产

文/天脊集团农化服务中心 吕 健

据世界各地的气象数据统计，在过去的100多年中，全球地表温度已经上升了近0.6℃,未来50年内，100多万个物种将从地球上消失，全球平均气温将升高2-3℃。尽管世界各国采取“大胆而坚定的行动”来遏制全球变暖，但这一艰难、漫长、庞大的工程短时间内难以奏效，全球变暖的大趋势将不可逆转。这将对人们的生活和农业生产产生很大的影响。

气候变暖对粮食生产的影响

我国作为全球气候变暖特征最显著的国家之一。根据我国科学家的研究发现：近百年来．中国年平均气温升高了0.65±0.15℃，比全球平均增温幅度(0.6±0.2℃)略高。气温升高增大地表水的蒸发量，土壤有效水分将会减少，导致危险作物的水分胁迫加重，也给农作物的生长带来了严重的影响。有数据显示，仅2007年1－5月，全国耕地受旱面积2.24亿亩．比多年同期平均值增加4500万亩。

1、对种植结构的影响

气候变暖使我国年平均气温上升．从而导致积温增加．生长期延长．且种植区成片北移，就是说原来北方不能生长的作物可以生长了。华北目前推广的冬小麦品种，因冬季无法经历足够的寒冷期以满足春化作用对低温的要求，将被其他类型的冬小麦品种所取代。比较耐高温的水稻品种将在南方占主导地位．而且还将逐渐向北方稻区发展。东北地区的早熟玉米品种逐渐被中、晚熟品种所取代。以河北廊坊为例，过去该区域以冬小麦套种夏玉米为主，20世纪80年代中期以后，逐渐衍变为冬小麦夏玉米接茬种植，这种种植制度的改变原因是多方面的，其中气候变暖是一个不可忽视的重要因素。

2、对土壤养分的影响

全球气候变暖，对土壤养分也会产生一定的影响，特别是土壤有机质。土壤有机质虽然在整个土壤中占的比重不多，但它在土壤肥力上的意义却很大，不仅是养分的重要来源，而且对土壤理化性状以及各肥力因素，都具有全面深刻的影响。而随着全球气候变暖，地温升高，土壤中的各类微生物活性增强，加快了土壤中有机质的分解与养分的释放，若不及时对土壤补充有机质，将会加大土壤中有机质含量下降速度，土壤贫瘠化将呈加快趋势。土壤贫瘠化必然导致生产中化肥的盲目大量投入，造成土壤板结，理化性状恶化，通透性不良，引起土壤中反硝化作用的加强，使土壤中有效氮素含量下降。温度升高1℃。能被植物直接吸收利用的速效氮释放量将增加4%。释放期将缩3.6天。随着温度升高，还会加大土壤中的氨态氮的挥发，使化肥利用率降低。而随着土壤有机质含量的下降，土壤中pH值的升高，不仅影响了土壤中磷、钾等大量元素的释放，而且还影响了钙、镁等中量元素及铁、锰、硼、铜、锌等微量元素的释放，导致土壤中各类营养元素有效态含量的降低。据有关部门近期对土壤养分测定表明，尽管近些年来化肥的投入量逐年增大，但是土壤中各类营养元素基本呈下降趋势，特别是钾及微量元素含量与1980年相比均有所下降。

3、对病虫草危害的影响

随着全球气候变暖，农作物病虫草害的发生程度总体呈加重趋势。一方面由于春季气温回升较早，秋季气温下降缓慢，造成病虫草害发生提前，结束延迟，使整个危害周期延长。另一方面随着气候变暖，特别是冬季温度的升高，使农田土壤中虫源、菌源越冬死亡率下降，病虫越冬基数相应增加，造成来年农作物病虫害发生加重。据有关部门调查统计，冀北地区危害小麦、玉米等农作物的金针虫、蝼蛄、蛴螬等地下害虫春季发生均比历年提前，秋季结束延迟；而粉虱过去在冀北冬季露地基本不发生，但随着气候变暖已成为周年均可发生的害虫，且成为秋冬季主要害虫之一。另外，杂草对环境的适应能力较强，随着气温升高，杂草对光合作用利用更加充分，杂草长旺了，反而加重了杂草危害。

采取措施应对气候变暖

受全球气候变暖影响，我国气象灾害、水资源短缺情况加剧，农业病虫害的发生程度增加，粮食生产波动性加大，将造成粮食生产能力严重降低、减产幅度会进一步加大。目前，需要采取积极应对气候变化的有效措施，减少气候变化和极端气象灾害对我国粮食生产的不利影响。

1、合理调整播期

为充分利用光热资源，促进全年农业增产，必须对农作物播期、收获期及品种选择做适当调整。对于春播作物，由于春季气温回升较快，播期应适当提前，在品种选择上可选用生育期较长的品种：对于秋播作物最佳播期应适当推迟，以实现壮苗越冬。以冬小麦为例，冬小麦的播期农民习惯按节令推算指导生产．在20世纪80～90年代前冬小麦掌握的播种时间还按白露早(9月7日)、寒露迟(10月8日)、秋分麦子正当时 (9月22日)。那么随着气候的变暖，进入21世纪冬小麦的播种时间向后推迟一个节令，还按三句谚语就不科学了，近几年我在河南、山东、山西、河北下乡调研时了解到，播期节令已经改为秋分早 (9月22日)、霜降迟(10月23日)、寒露种麦正当时(10月8日)。2006年10月，我曾经到山西省长治县宋家庄村搞过调研，当地有几位农民朋友曾向我咨询一个问题：“2005年我们按往常规律在10月1号就种下了麦子，底肥上的也挺足，可还没进腊月天麦苗就开始发黄了，这还是我们第一次碰到这种现象，我们也不知道是怎么回事？”就此问题，我专门走访了几户农民做了仔细的了解，发现，这几年因为各种原因推迟了几天种的农户当年麦子收成反而都比较好。我把调查分析的结果告诉了他们，建议他们以后种麦时晚播几天为佳，并且一定要施足基肥。两年后，当我再次走访这几家农户时，他们按照我的建议方式进行施播，结果显示他们这两年麦子的收成都好于往年。类似情况我在河南、山东等地调研时也遇到过。

2、科学运筹肥水

针对全球气候变暖造成的土壤养分含量下降这一趋势，在农作物施肥上应特别注重以多种形式加大有机肥的投入，及时补充土壤中有机质的消耗，改善土壤理化性状，平衡土壤酸碱度，以促进各类有效养分的释放，抑制反硝化作用。同时要平衡施用化肥，做到科学施肥，合理施肥，减少盲目施肥，提高化肥利用率。通过增施有机肥和氮磷钾肥，提高土壤和植株的保水能力，达到“以肥调水”的目的。

以冬小麦为例，暖冬年份，传统的施肥方式未能随气候变化进行调整，植株的抗逆性得不到提高，因而极易发生冻害。所以针对暖冬年份，肥水运筹的主要任务是提高植株的防冻抗灾能力。据暖冬气候特点，肥料运筹上，要施足基肥而不宜过多，以控制单株生长过旺和分蘖过多，高峰苗过高。少施或不施腊肥，重施拔节孕穗肥，补施粒肥。这样可以使冬小麦群体前期稳缓增长，降低高峰苗，提高成穗率和粒重。水分运筹上，要及时浇冻水，浇冻水的原则为“不冻不消，灌溉过早；只冻不消，灌溉晚了；夜冻昼消；灌溉正好”。

3、及时进行灾后补救

农作物在受灾后，根据作物生育时期，受灾害各种类及受灾害程度，及时采取有效措施进行灾后补救，将损失降到最低程度。以水稻为例，水稻在抽穗前后10天内，是对温度最敏感的时期，如这一时期遭遇高温天气，水稻极易受高温热害。水稻遭遇高温热害时可采取如下措施进行补救：一是采用日灌夜排降温或长流水方法降温，短时间使稻层处气温降低0.8℃；二是有条件的地区采取喷灌方法降温；三是根外喷施磷钾肥。根外喷施3%的过磷酸钙溶液或2%的磷酸二氢钾溶液，可增强水稻植株对高温的抗性，有提高结实率和千粒重的效果；四是对受灾后的稻田，及时追施粒肥，加强病虫害的防治。

4、发展低碳农业

温室效应是造成全球变暖的主要原因。“温室效应”的产生90%由人类活动所引起。全球气温变暖，使农业成本和投资需求大幅增加。

在二氧化碳增加的环境中，植物的快速生长会使土壤营养物迅速消耗，结果，在低肥力情况下，二氧化碳正面效应不能持久。同时，大气二氧化碳剧增，其结果，导致碳水化合物浓度增大，而诸如叶绿素、蛋白质、氨基酸、胡萝卜素等成分减少，使小麦等营养价值下降，最终影响人们的营养质量及人体健康。所以，发展低碳农业是应对气候变化导致的粮食安全问题的有效途径。

温度升高，作物生长发育速度加快．生育期缩短，农作物干物质积累减少，是作物产量下降的主要原因。

总之．气候变暖对我国粮食的生产已经造成许多方面的不利影响。在我国不稳定的气候背景下，再叠加气候变化带来的水分胁迫、高温热害、暴雨洪涝等极端天气气候事件增多带来的危害，很可能加大农业生产的不稳定性和脆弱性。气候变暖还会导致生物带的转移．使部分物种灭绝，农业病虫害频繁发生．作物病虫害的地理范周扩大，危害期延长，直接影响我国农业的可持续发展。

针对未来气候变化对农作物生产已经以及可能造成的影响，应分析未来光、热、水资源的分配和农业气象灾害的新格局，改进作物品种分布，强化优势农产品的规模化、区域化布局；充分利用气候变化带来的有利因素，科学地调整农业结构和种植制度，变对抗性种植为适应性种植；加强农业基础设施建设和农田基本建设，改善农业生态环境，不断提高作物对气候变化的适应能力。