气候变化对谷子生长季的影响及其适应策略研究

孙新龙

摘 要：气候变化是当今全球面临的最严重挑战之一，对农业生产产生了广泛的影響。因此，探讨气候变化对谷子生长季的影响以及可能的适应策略非常重要。分析了气温、降水、气象灾害等因素对谷子生长的直接和间接影响，通过案例研究，总结了气候变化给谷子生长季带来的挑战，提出了一系列适应策略，包括优化种植时机、推广抗旱谷子品种、提高农民气象风险管理意识等，以应对气候变化对谷子生产的不确定性。

关键词：气候变化；谷子；生长季；适应策略；农业生产；粮食安全

中图分类号：S515 文献标志码：B 文章编号：2095–3305（2024）02–00-03

气候变化对全球生态系统和社会经济体系产生了深远的影响。在这一全球性挑战的背景下，农业生产成了一个极其敏感和重要的议题。农业生产不仅关系到全球粮食安全，还紧密关联着数以亿计的农民生计。其中，谷子作为世界上最主要的粮食之一，扮演着满足人类基本营养需求的关键角色。然而，随着全球气温升高、降水模式的改变、极端气象事件的频发，谷子的生长季也面临了前所未有的挑战。气候变化影响了谷子的生育期、病虫害的扩散、产量和质量，威胁着全球谷子生产的稳定性和可持续性。基于这一背景，研究气候变化对谷子生长季的影响以及相应的适应策略变得至关重要。

1 气候变化对谷子生长季的影响

1.1 气温变化的影响

气温上升对谷子生长季产生了显著影响。根据长期气象数据，全球气温在过去半个世纪内平均上升了0.9 ℃，导致谷子生育期的平均缩短了10～15 d。这种现象在高纬度地区尤为显著。气温升高也增加了谷子面临的热胁迫风险，尤其是在干旱地区，由于高温引发水分蒸发速度增加，加剧了土壤干旱，导致谷子植株的水分胁迫。据研究，每升高1 ℃，谷子产量可能减少5%～10%[1]。为了适应这一情况，农民需采用高抗热谷子品种，同时避开高温期优化种植时机，以保障谷子产量的稳定性。

1.2 降水模式的改变

降水模式的改变同样对谷子生长产生了明显的影响。全球气候变化引发了降水分布不均匀的现象，导致干旱地区的干旱加剧和降水极端事件的增多。此外，降水极端事件如暴雨可能引发洪涝，使根部受损，也会损害谷子产量。为应对这一挑战，农民需要加强灌溉设施，改进水资源管理，以确保谷子在不稳定的降水条件下获得足够的水分。

1.3 气象灾害对谷子的直接威胁

气象灾害如飓风、龙卷风、冰雹和旱灾等会对谷子的生长产生直接威胁。飓风和龙卷风引发的风暴可能摧毁谷子田地，导致全年的劳动和投入付诸东流。冰雹事件可能严重破坏谷子的穗部，进一步降低产量。同时，旱灾可能导致干旱性胁迫，从而使谷子植株枯萎和死亡。根据灾害数据，每年因气象灾害导致的谷子产量损失为全球总产量的5%～10%。为了减轻气象灾害带来的冲击，应当采用气象风险管理策略，包括及早预警、保险政策、建立抗灾储备等措施，以降低谷子生产的风险和损失。

2 适应策略

2.1 优化种植时机

在应对气候变化对谷子生长季的挑战时，优化种植时机显得尤为关键。谷子的生育期对气温和降水表现出高度敏感，因此，通过科学、合理地选择适宜的种植时机，可以帮助农民规避极端气象事件和热胁迫的影响，最终实现农田产量和质量的提升。

对于干旱地区，调整种植时机是应对气候变化的一项重要措施。在这些地区，夏季高温和降水不足往往会对谷子的正常生长造成严重威胁。因此，延迟种植日期以避开高温和水分亏缺的时段是一种有效的策略。研究发现，在避开极端气象条件的情况下，谷子生长期内的生态环境更为适宜，有利于植物健康生长，减轻水分和温度压力[5]。

另外，要选择适宜的播种和收获技术对于优化种植时机。在气象条件允许的情况下进行播种，有助于植株在关键时期充分利用水资源。通过科学、合理的收获安排，能够在谷子成熟时及时收割，避免过度成熟或过早收割导致的产量和品质下降。这种精准的时间管理，对提高水分利用效率和减轻气候压力有着积极的促进作用[2]。

为了更好地实施这一策略，与农民进行密切合作至关重要。在实施该策略时，相关部门要提供及时准确的气象信息，使农民能够更准确地了解生长季内的气象条件，为种植时机的选择提供科学支持。同时，通过农业扩展服务和培训项目，向农民传授先进的播种和收获技术，提高他们对气象变化的适应能力。此外，还可以利用信息技术手段，如智能手机应用程序，为农民提供实时的种植指导和管理建议，使他们更好地应对气候变化的挑战。

2.2 推广抗旱谷子品种

在面对气候变化引发的降水不足和干旱的挑战时，推广抗旱谷子品种被认为是确保谷子生产稳定性的关键举措。抗旱谷子品种以其更好的水分利用效率和耐旱性而备受瞩目，能够在干旱条件下保持相对较高的产量。这一领域的研究和实践通过基因改良和选择育种，已经成功地开发出多个具有强大抗旱特性的谷子品种，在干旱地区表现出色。

抗旱谷子品种具备一系列特征，包括深根系结构、更高的叶片水分利用效率、出色的抗热能力等。深根系结构有助于植物更好地吸收土壤中的水分，减缓水分流失的速度，从而提高植物对干旱的适应能力。高水分利用效率意味着植物能够更有效地利用可获得的水资源，使得其在有限水源条件下仍能维持良好的生长状态；抗热能力的提高则有助于在高温环境下维持正常的生长发育，应对气温上升引起的热胁迫。

为了推广抗旱谷子品种，农业部门和研究机构可以采取一系列措施提供支持。在技术支持方面，相关部门可以向农民提供抗旱谷子栽培技术、管理方法和灌溉策略的相关培训。通过为农民提供科学的栽培指南，有助于确保农田中抗旱谷子品种发挥最佳效益。同时，通过种子分发计划向农民提供高质量的种子，这不仅有助于降低农民的经济压力，还可以确保获得最新、最优质的抗旱谷子种子。

在种子种植方面，相关部门可以指导农民科学、有效地种植和管理抗旱谷子，以最大程度地发挥其抗旱潜力，这可以通过定期的培训课程、田间示范和信息传播来实现。提高农民对抗旱谷子品种的认知水平，有助于他们更好地应对不断变化的气象条件，确保农田中谷子的健康生长。

抗旱谷子品种的推广不仅可以减轻干旱对谷子生产的不利影响，同时还有助于提高农产品的质量和市场竞争力。在气候变化背景下，这一举措不仅有助于确保粮食供应的稳定性，还为农业的可持续发展提供了一条切实可行的路径。通过联合政府、科研机构和农民的努力，推广抗旱谷子品种将成了缓解气候变化对农业影响的重要一环。

2.3 提高农民气象风险管理意识

第一，相关部门应使农民获得及时、准确的气象信息。政府和气象部门应当建立健全的气象监测和预警系统，及时提供天气信息和气象预测。农民可以通过手机应用程序或短信服务获取天气预报，了解未来几天的气象情况。这有助于他们在天气突变之前做出相应的决策，如灌溉、遮阴或采取其他措施来保护谷子作物。

第二，农民需要接受气象风险管理的培训和教育，包括了解不同气象事件的影响、如何制定相应的应对计划等。培训课程应涵盖气象风险的识别、灾害准备、紧急响应和恢复等方面。农业部门、农村合作社和非政府组织可以提供以上培训，帮助农民提高应对气象风险的技能和知识。

第三，农民可以共同建立气象风险共保计划。该计划可以通过合作社或农业合作社组织，将农民联合在一起，共同承担气象风险，并分享损失，从而提高农民应对不可抗力的气象风险，降低个体农民面临的风险。

2.4 农业生产管理策略

在应对气候变化对谷子生长季的挑战时，农业生产管理策略起着关键作用。这些策略包括资源管理、土壤保护和病虫害控制等方面的方法，以提高谷子产量和质量。

（1）水资源管理：水资源管理在农业中扮演着核心角色，尤其在干旱或不稳定的降水条件下。有效的灌溉管理对于确保谷子的水分供应至关重要。现代灌溉技术，如滴灌和喷灌已经被广泛采用，这是由于它们能够精确调控水分的投放，最大限度地提高水资源的利用效率。此外，收集和储存雨水是一项有效的策略，可以通过建立储水设施来捕获雨水，以备干旱期使用，有助于减轻干旱对谷子产量的冲击。

（2）土壤保护策略：土壤是农业生产的基础，因此土壤保护策略至关重要，有利于减少土壤侵蚀、提高土壤质量和保持土壤湿度。植被覆盖是一项有效的方法，可以通过种植作物或植被来保护土壤表面，减少水力侵蚀和风蚀。旋作和混栽也有助于改善土壤的质量，减少养分流失。增加土壤有机质含量和改善土壤结构可以提高土壤的保水能力，确保植物在干旱条件下获得足够的水分。

（3）综合病虫害管理策略：面对气候变化引发的病虫害威胁，农民可以采用综合的管理策略，以减轻这一挑战。选择抗病抗虫的谷子品种可以减少病虫害的侵袭。合理施用生物农药和化学农药，遵循农药使用的最佳实践，可以有助于控制害虫和病害的传播。采用轮作和间作等措施可以降低害虫和病害在种植季节内的积累，从而减少其对谷子产量的影响[3]。

2.5 品种改良和技术创新

2.5.1 品种改良

（1）抗旱和抗热品种的开发。科研机构和育种者可以密切合作，致力于培育更适应不稳定气象条件的谷子品种。这些品种通常具有更高的生长速度、更出色的水分利用效率和更強的抗病虫能力。通过选择育种、基因改良和遗传多样性保护，可以培养出耐旱和耐高温的谷子品种，使其在不利气象条件下依然能够保持较高的产量。

（2）遗传资源的保护和合理利用。农业部门和科研机构应当致力于保护和合理利用谷子的遗传资源，包括保存和分类不同品种的种子、鉴定具有重要特征的遗传资源，以及推广和分享这些资源，以促进新品种的开发。通过遗传资源的多样性，可以更好地适应气候变化的挑战。

2.5.2 技术创新

（1）遥感技术的应用。利用遥感技术可以监测土壤湿度、植被状况和气象条件，为农民提供实时的农田信息，有助于农民更好地了解土壤和植物的状况，以便更有效地管理灌溉、施肥和其他农田操作。遥感技术也可以帮助农民预测气象事件，提前采取措施减轻其对谷子生长季的影响。

（2）精准农业。精准农业技术包括使用全球定位系统（GPS）和地理信息系统（GIS）等工具，有利于精确管理农田资源。上述方法可以根据农田的特定需求，合理管理水资源、施肥、植株保护和收获。精准农业有助于减少资源浪费，提高生产效率，同时降低气象风险的影响。

（3）智能农机的应用。智能农机的使用可以提高生产效率，减少人工劳动，降低气象风险对劳动力的依赖。例如，自动驾驶拖拉机和智能收获机器人可以更精确地执行农田操作，提高作物的生长和产量。这些创新技术不仅提高了农业生产的效益，还减少了农民在恶劣气象条件下的工作负担。

品种改良和技术创新的结合将有助于提高谷子的生产效益、品质和抗性，从而使农民更好地适应气候变化引发的挑战，确保农产品供应的可持续性[4]。这需要政府、农业部门和科研机构与农民合作，提供培训、技术支持和资源共享，以确保这些策略的成功实施。

3 国内外气候变化对谷子生产的影响案例

3.1 案例一：季风变化对印度人的影响

印度是世界上最大的谷子生产国之一，但印度的谷子产量一直受季风降水的影响。气候变化导致印度的季风模式发生变化，降水不均匀分布。根据印度气象部门的数据，某些地区的谷子产量在过去几年中出现了显著下降。例如，喀拉拉邦的稻谷产量自2000年以来下降了20%，而卡纳塔克邦的玉米产量也减少了15%。这是由于缺乏降水和高温导致土壤干旱，进而影响了谷子的生长和发育。印度政府已经采取了多项措施，包括提供灌溉设施、推广耐旱品种和改进农业管理来减轻气象变化对谷子生产的不利影响。

3.2 案例二：气温极端对美国人的影响

美国是全球最大的玉米和小麦生产国之一。然而，气候变化对美国的谷子生产造成了挑战。根据美国国家海洋和大气管理局（NOAA）的数据，美国西部的高温极端事件越来越频繁。在加利福尼亚州，气温升高导致土壤干旱，从而影响了玉米和小麦的生长。数据显示，自20世纪80年代以来，加利福尼亚州的小麦产量已经下降了30%。此外，美国中部的暴雨事件也在增加，这对于玉米和大豆的生产产生了不利影响。2019年，密苏里州和伊利诺伊州的洪水造成了大规模农田受灾，导致谷物产量大幅下降。

3.3 案例三：气温上升对中国人的影响

中国是全球最大的谷物生产国之一，但气候变化对其谷子生产造成了直接的影响。例如，在河北省，夏季的平均气温已经比过去升高了1.5 ℃。这种气温上升导致了谷子生长季节的缩短，减少了谷子的产量。根据农业部门的数据，河北省的小麦产量在过去十年中下降了10%。高温还导致了谷子的生育期缩短，使谷子更容易受到病虫害的影响[6]。

4 结束语

气候变化对谷子生长季的影响已经在国内外产生了显著的不利影响。高温、降水不足、季风变化和极端气象事件等因素会对谷子产量产生直接的压力，威胁全球粮食供应的稳定性。相关部门应采取有效的适应策略，包括引入抗旱品种、改进灌溉和土壤管理、采用现代农业技术、增强农民的气象风险管理意识、促进农业生产管理等，可以在一定程度上减轻气象变化对谷子生产的不利影响。这些措施为确保未来粮食供应的可持续性提供了有力支持，能够满足不断增长的全球粮食需求。

参考文献

[1] 万辛如，程超源，白德凤，等.气候变化的生态影响及适应对策[J].中国科学院院刊，2023，38（3）：518-527.

[2] 刘晓英，郝国松.气候变化对三河地区冬小麦生产适应性研究[J].安徽农业科学，2023，2023，51（2）：226-228，232.

[3] 陈敏鹏，苏询.趋利避害：农业面临的气候变化影响及适应举措[J].可持续发展经济导刊，2023（Z1）：66-70.

[4] 肖薇薇.气候变化对中国北方主要农作物生长影响及适应对策研究[J].吉林农业，2015（1）：98-99.

[5] 刘为红，孙黛珍.谷子根系生长发育规律及环境条件对其影响的研究[J].干旱地区农业研究，1996（2）：20-25.

[6] 杨月婷，李凯伟，张继权，等.气候变暖背景下中国北方地区谷子生长季气候适宜性分析[J].中国农业气象，2022，43 （3）：215-228.