全球气候变暖对我国小麦生产的影响

2017-04-03王爱珍

四川农业科技 2017年8期

关键词：气候小麦病虫害

王爱珍

(山东省商河县气象局,山东商河 251600)

全球气候变暖对我国小麦生产的影响

王爱珍

(山东省商河县气象局,山东商河 251600)

全球气候变暖作为一个公认的事实，对我国各个领域的影响逐渐增大。农业是与气候条件密切相关的行业，气候变暖对其影响更加深远，其结果对我国粮食安全具有决定性作用。文章综合了有关气候变暖与粮食生产的相关研究，从气候变暖对小麦生长发育、小麦产量以及病虫的发生等方面进行了详细的阐述，最后针对相关问题提出了一些建议和措施，期望能减缓气候变暖给农业生产带来的损失。

气候变暖；小麦；病虫害

近百年来，在全球变暖背景下，中国年平均地表气温明显增加，升幅为0.5～0.8℃(余会康等，2016)。随着CO2等温室气体(GHG)年排放量不断增长，中国气候逐渐向暖干趋势发展。气候变暖正在影响着我们社会生活的各个方面，如影响生态系统养分循环(宋飘等，2014)，改变区域性降水规律(李维京等，2015)，影响着植被地理分布格局(李垚等，2014)，以及对粮食产量均带来了深刻的影响(余会康等，2016)。中国是一个人口大国，确保粮食安全一直是中国政府农业政策最主要的政策目标之一(周曙东等，2013)，气候变化将继续对自然生态系统和社会经济系统产生重要影响，也使农业结构、农业病虫害发生规律和农业气象灾害发生规律产生了变化，给农业生产造成了很大困难，而且这些影响以负面为主，某些影响具有不可逆性(陈俊聪等，2016)。气候变化也导致我国粮食主产区极端气候事件频发，促进农业生物灾害与农业气象灾害形成与发展，进而对我国粮食生产方式、栽培管理、经营方式、种植制度、结构布局产生较大影响(覃志豪等，2015)。气候变暖是全球气候变化的主要特征，对我国农业生产和粮食安全产生重大影响(孙华等，2015)，已成为国内外学者普遍关注的热点问题之一。小麦是三大谷物之一，几乎全作食用，仅约有1/6作为饲料使用。中国是世界最早种植小麦的国家之一，2010年小麦是世界上总产量位居第二的粮食作物(6.51亿t)，仅次于玉米(8.44亿t)。影响粮食安全的因素有气候变化、城市化、全球化、人口增长、疾病、食物消费结构、经济发展水平以及其他的因素(杨绚等,2013)。中国北方的小麦主产区正是气候变暖较显著的区域(杨绚等，2013)，小麦产量的波动对我国粮食安全具有重要影响。在全球极端高温事件频率增加的背景下，全球气候变暖对我国小麦生产会产生何种程度的影响，以及如何减小气候变暖带来的影响，本文将在目前已有研究的基础上，总结归纳全球气候变暖对我国小麦种植的影响，为我国小麦种植和发展提供依据。

1 全球气候变暖对小麦生长发育的影响

小麦一生经历播种、出苗、分蘖、越冬、返青、抽穗扬花、灌浆成熟等生育阶段，要经过秋、冬、春3个季节，进入夏季成熟，生育期处在暖-冷-暖的转季节气候环境里，一生较多的不利条件的影响制约着小麦产量的形成，因此，协调好小麦生育进程与气候变化的一致性，对实现小麦高产稳产有着十分重要的意义(司宏明等，2015)。大量研究表明，气候变暖，暖冬出现且春前积温有所增加，改变了小麦在冬季和春季的生长发育状况，使得我国小麦播种期较以往有所变化(李艳等，2006)。气候变暖有利于促进小麦生育进程，使抗寒能力弱的麦苗易受冻害(吴根娣等，1996)。商兆堂等(1999)通过对盐城市37年气象资料的计算分析得出，小麦生育期间气候明显变暖，尤其冬季气温上升最为明显，便得小麦生育进程超前，过早拔节，冻害变重，病虫草害和涝渍害加重(商兆堂等，1999)。

郜庆炉等(2002)研究表明，早播使小麦越冬前幼穗分化发育进程加快，而小麦在越冬期达到的幼穗发育阶段越高，在暖冬气候条件下，小麦遭受冻害的可能性越大；晚播使小麦前期生长发育速度慢，且单株平均分蘖数少，后期发育速度快，穗小粒少，也影响产量的提高(郜庆炉等，2002)。冬前气温升高、密度增大的趋势对小麦安全越冬十分不利，一则容易造成小麦旺长，二则使小麦抗寒能力减弱，一旦遇到强冷空气过境，小麦的生长点易被冻死，造成小麦减产。

气候变暖对不同生态型小麦品种生育进程的影响各异。秋冬暖气候对春性品种生育进程影响较大，对过渡型的半冬性品种生育进程影响较小(司宏明等，2015)。春季适当低温可延长小穗分化过程，灌浆期间温度适宜并稍低，千粒重高(欧阳秋明，2011)。气候变暖使小麦冬季旺长，易受冻害，生育期缩短，后期高温影响灌浆(朱展望等，2008)。

2 全球气候变暖对小麦产量的影响

一般而言，气温较高，有利于农作物光合同化速率的提高，有利于延长生长季、缩短霜冻期、提高复种指数及种植品种多样化，从而提高单位面积粮食产量(刘春琼等，2016)。王石立和王馥棠(1993)分析了黄淮海地区小麦生育期内不同时段的温度与产量的关系，结果表明，各地不同季节气候变暖对小麦产量的影响不同：北部、中部地区秋季、冬季变暖将导致增产，春季减产；而南部地区则秋季、春季将减产，冬季增产(王石立和王馥棠，1993)。司宏明等(2015)的研究表明，在品种更新、栽培技术完善的前提下，气候变暖有利于小麦产量的提高，小麦生育期内积温每增加1℃可增产小麦6.56kg/667m2(司宏明等，2015)。气候变化还会使冬小麦籽粒粗蛋白和赖氨酸分别下降12.8%和4%(李艳等，2006)。周林等(2003)研究黄淮海平原得到：秋、冬季适度增温，总体有利于小麦产量提高，但春季增温则相反，升温愈高，减产愈多(周林等，2003)。高素华等(1992)建立了主要作物农业气象产量预测模型，分析了大气中CO2浓度倍增时主要作物农业气象产量的变化，其结果表明，我国华北冬小麦为减产趋势，西北为增产趋势(高素华，1992)。1980～2000年气候变暖引起黄、淮海农业区雨养小麦全面减产，其中西部减产幅度大于东部。在未来100年内，气候变化将会使我国华北地区冬小麦产量有不同程度的下降，平均减产10.1%。未来90年内气候变化可能导致华北地区冬小麦发育速度加快，生长期变短，使小麦平均减产8%左右(覃志豪等，2014)。

3 全球气候变暖对小麦病虫害发生的影响

小麦病虫害是影响小麦产量的重要因素，如何及时对其进行科学防治是保证小麦稳产、高产的关键。秋冬季气温偏高，利于小麦田间杂草生长，杂草基数增加，加大了春后的危害。受暖冬影响，病虫越冬基数增加、死亡率降低，增加了春季病虫害暴发频率，特别是加重了小麦条锈病的发生。另外，气候变暖也使病害发生期提前、危害期延长；积温增加，缩短了各虫态的历期及整个世代的发育历期，加快了害虫的发育和繁殖速度，繁殖代数增加。

由温室效应导致的气温和降水的变化，会进一步影响各种病虫害的发生、分布、生育、存活、行为、迁移、生殖、种类动态，甚至加剧一些灾难性病虫害的大爆发，尤其是对受温度控制的病虫害活动的影响更甚(李秀存，1997)。孙西凤(李秀存，1997)等研究驻马店地区发现，冬季变暖，为小麦吸浆虫害的发生和流行提供了有利的气象条件。冬季气温的高低将直接影响条锈病菌源能否安全越冬，进而影响下年条锈病发生和流行的程度。气候变暖，尤其是冬季温度增高，有利于条锈菌越冬，使菌源基数增大，春季气候条件适宜，将会促使小麦条锈病的发生和流行加重(张超英和杨从容，1997)。

温室效应还使一些病虫害的生长季节加长，使多世代害虫繁殖代数增加，一年中危害时间延长，目前受温度限制的害虫活动范围也会因温度升高而使危害区域变大。但对于害虫生长季延长的时间、危害区域扩大的范围以及对小麦危害的具体程度(李艳等，2006)还有待进一步研究。暖冬还会增加春季病虫害大爆发的机率(朱展望等，2008)。

4 应对全球气候变暖的对策

4.1 栽培管理措施

气候变暖对麦作产生的影响是多方面的，栽培上应充分利用有利方面，克服不利因素。由于气候趋于变暖，小麦播期应比往年推迟，具体年份的播期应根据冬前积温预报确定，若盲目早播或迟播，都不利于小麦高产(王海东等，1998)。顺物性、应天时，气候趋暖，应及时采取促控措施。对暖秋暖冬条件下早播旺苗及时进行镇压，控肥制旺；晚播弱苗以促为主，利用冬暖促苗情转化。如遇冻害后应及时追施恢复肥，以减少冻害损失。气候变暖，病虫草相日趋复杂，必须加强综合防除，实施全程保健栽培。正确地选用良种仍是小麦单产再提高的主要途径之一。根据生态条件及气候演变趋势，选用良种应以中矮秆、多花多实、较大粒、中早熟、抗病、耐肥的春性或半冬性品种为主，并且品种多样化。积极发展稻麦两熟，充分利用温光资源，以夺取稻麦周年高产为前提，优化布局，适度扩大半冬性及弱春性小麦品种的种植面积，以利为中、晚熟粳稻腾茬。

4.2 预防和遏制小麦病虫危害的对策

4.2.1 建立和完善小麦病虫害监测预警机制鉴于气候变化引起小麦病虫害发生流行规律的变化以及病虫害加重发生的趋势，政府农业部门应在现有植保服务体系的基础上进一步建立和完善植物病虫害监测预警机制，加强病虫测报网络建设，打破行政区划，建立区域性的植物病虫监测机制，形成乡村区域性监测测报的完整网络;同时应提高装备水平，提高专业测报技术人员的素质和水平，建设长效管理与应急处理机制，以实现早发现、早监测、早报告、早防治的目标，及时准确地做好重大病虫害的监测预报工作，并通过新闻、广播、电视、网络等多种形式及时向社会发布信息，及时组织有效的防治，将病虫害的危害损失降到最低程度。

4.2.2 提高小麦病虫害综合防治的技术水平小麦病虫害是影响小麦产量的重要因素，如何及时进行科学防治是保证小麦稳产、高产的关键。在防治策略上应贯彻“预防为主、综合防治”的方针，根据生态区病虫害的发生特点协调应用农业防治、生物防治和化学防治等措施，充分发挥自然控制和人为控制的作用，严格掌握防治指标，将主要病虫的危害控制在经济允许损失的水平以下，尽量减少农药用量或使用低毒农药，以保护天敌，促进农田生态系统的良性循环。

4.2.3 选用抗性品种，做好品种布局选择抗性品种是防治病虫害经济有效的措施。实施保健栽培，改善麦田环境：通过合理耕作和实施保健栽培措施，能够有效改善麦田环境。抓住关键时期开展化学防治：小麦生育中后期(拔节-灌浆)是小麦多种病虫开始传播、迅速扩展流行并造成严重危害的关键时期，应在做好监测的基础上，根据不同的防治对象采取有效的化学防治措施。

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