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气候变化对农业影响利弊考

发布时间:2024-04-02 来源:农民日报 阅读次数:

气候变化对我国农业的影响是利弊皆有的,区域不同,利弊不同;生长阶段不同,利弊也不同。但利弊的比例又是无法量化的,这不仅是因为其利弊无法拿到一个统一的尺度上去对比,同时也因为利弊的影响还涉及人们的努力。所以,面对气候变化对农业影响,我们的态度应该是:“正确认识—科学应对—有效利用”。

吴广鹏,黑龙江省大兴安岭地区塔河县十八站鄂伦春族乡创业村大豆种植户。他2021年种植大豆240亩,2022年种植了300亩,2023年依旧种植了300亩。因处于黑龙江第六积温带,目前当地的积温还没法种植玉米,所以他是大豆、小麦倒茬种,大致是两三年大豆一年小麦,这样可以防止大豆根腐病的发生。因积温还没达到可以种植中熟、晚熟大豆的水平,所以种植的均为早熟大豆品种。

塔河县气象局局长刘磊介绍,塔河县地处黑龙江省北端,以前当地种植的基本都是小麦,因小麦对积温的要求更低。自气候变暖后,也就是从20世纪80年代中后期开始,当地逐步开始种植大豆。全县有11.332万亩耕地,2021年种植大豆9.9万亩,2022年种植10.12万亩,2023年种植大豆10万亩以上。

以前不能种植大豆的地方,因为气候变暖现在可以种大豆了,这就是气候变化带来的种植带北移现象。那么,我国气候变化主要是什么特点呢?

中国气象局国家气候中心高级工程师尹红介绍,过去60年间,我国气候变化总的概括是:气温上升,降水增加,极端气候事件频发。

1961-2020年,我国各区域年平均气温呈一致性上升趋势。升温速率区域差异明显,北方明显大于南方,西部大于东部。同时,冬天的升温速率大于夏天,这和人们的直观感受是一致的——北方的冬天越来越不冷了。

1961-2020年,我国年平均降水量呈增加趋势,平均每10年增加5.1毫米。总体降水情况是,南方不减,北方增加,民间有说法叫降雨带北移,也叫降雨带北扩。

那么,气候变化对我国农业带来了哪些影响?到底是利,还是弊?且让我们一一看来。

气候变化对农业影响利之一——

种植带北移,包括黑龙江的玉米、水稻、大豆种植带北移,内蒙古的大豆种植带北移,陕西的苹果种植带北移等

因为气候变暖而带来种植带北移,最典型的当属黑龙江,所涉农作物包括玉米、水稻和大豆。

黑龙江省气象科学研究所高级工程师闫平介绍,因气候变暖,东北地区的玉米北移主要是在黑龙江,北纬49°-51°之间,北移距离为两个纬距,平均约200公里,所移区域集中在黑河市和伊春市的范围内,以及大兴安岭地区的零星区域。相关数据也佐证了这一点:1980年黑龙江省玉米种植面积为2826万亩,2022年增加至8955.3万亩,40余年黑龙江全省玉米种植面积增加了6100余万亩。

水稻的北移与玉米相仿,北移区域也主要集中在伊春市和黑河市的范围内,大兴安岭地区有少量北移种植。这在黑龙江叫做“旱改水”,“旱改水”大大提高了黑龙江的水稻种植面积。1980年,黑龙江水稻种植面积为315万亩,2022年增加至5402.1万亩,40余年水稻种植面积增加了5000余万亩。

同时,黑龙江大豆种植带也出现了北移。

黑龙江省气象科学研究所高级工程师王秋京介绍,近30年(1991-2020年)与前30年(1961-1990年)相比,大豆已向北扩种到大兴安岭地区的塔河县南部,平均北移约0.3个纬距,折合33.3公里。

而内蒙古也出现了大豆的种植带北移现象。

内蒙古自治区生态与农业气象中心正高级工程师唐红艳介绍,1991-2020年与1961-1990年相比,大豆种植带北界向北平均移动101公里。大豆种植带北移主要包括呼伦贝尔市东南部的扎兰屯市、阿荣旗、莫力达瓦达斡尔族自治旗、鄂伦春自治旗,兴安盟的扎赉特旗、科尔沁右翼前旗、阿尔山市、突泉县,通辽市的扎鲁特旗等旗县。

戚连发,内蒙古呼伦贝尔市鄂伦春自治旗大杨树镇帮农农机农民专业合作社理事长,合作社现有大豆种植面积7600亩,其中他自己种植了1100亩,同时,合作社还为当地豆农提供代耕服务4.5万亩。种植的大多为中熟品种,5月10日前后播种,收获期为9月20日-10月15日。

他告诉记者,因为当地是内蒙古非常靠北的一个旗,气候比较寒冷,以前并不种大豆,种的是小麦和马铃薯。近几十年来,因为气候变暖,才开始逐步改种大豆,先从生育期最短的早熟品种种起,如今已可以种植生育期稍长的中熟品种。而积温要求高过大豆的玉米,当地种的并不多,且种植的都是早熟玉米品种,容重和品质都稍差一些。

鄂伦春自治旗气象局局长宋长宗告诉记者,当地种植大豆基本上开始于近40年,已经大量取代了原先种植的小麦、芸豆和马铃薯,最大的原因就是气候变暖使得当地的活动积温逐步达到了大豆的生长要求。积温的明显增加始于20世纪90年代,21世纪初上升速度最快。

目前全旗共有481.6万亩耕地,大豆是第一大作物,2021年种植面积382万亩,2022年种植面积398万亩,2023年种植面积在400万亩以上。

此外,新疆的冬小麦和陕西的苹果也出现了北移现象。

近几十年来,新疆冬小麦种植北界北移了1-2个纬距,平均约150公里。所涉区域主要是阿勒泰地区,包括福海、哈巴河、布尔津等县。

而陕西苹果,则由陕南至关中再至陕北一路北移,不仅北移出陕西这个全国第一苹果大省,还北移出了延安这个全国苹果大市。

气候变化对农业影响利之二——

辽宁的玉米、花生早播,江西的早稻早播早育,黄淮海地区的冬小麦晚播。因为气候变暖而改变了种植方式,以达增产结果

2023年9月下旬,辽宁省锦州市凌海市大业镇小村富有村,秋日的阳光洒在种植大户王雷的玉米地里,联合收割机正在进行收获作业。随着收割机的开动,秸秆被打碎飘落在地里,玉米棒子则完整地落在了车斗里。

王雷说,他2023年种植了200亩玉米,彼时正在收获的是一部分早熟地块。他的玉米是2023年4月23日播种的,比常规播种时间至少提前了一个星期,亩产有1800斤,比上年能增加一二百斤。

锦州市生态与农业气象中心副主任张慧介绍,配套相应的技术手段,外加气候变化的大背景,当地玉米实验了早播技术,早播地块至少可以提前播种5-7天。从结果看,早播的玉米根系发达,抗旱能力也得到了增强,亩产至少增加130斤。

辽宁省葫芦岛市生态与农业气象中心主任张丽敏介绍,在葫芦岛,原先花生的适宜播种条件是,墒情55%-70%、5厘米地温达到12℃,后来考虑到葫芦岛的积温较高,又把5厘米地温值调高到了15℃。但即便这样,因为2023年的温水条件较好,全市花生依然普遍适播期提前,由原来的5月上旬提前到了4月下旬,至少提前了五六天。这样,到了7月份容易发生干旱的时候,由于花生已长得足够强壮,抗旱能力普遍增强,2023年全市花生平均亩产达到了600斤,高于常年450斤的水平。

2024年3月17日,江西省抚州市金溪县,双塘镇水稻种植户曾燕琴正在水稻田里忙着早稻田间育秧。她告诉记者,因为采用了气象部门推广的早稻早播早育技术,她今年的早稻育秧时间是3月7日,比以前提前了7天,1600亩的早稻田现在已经完成了200多亩。

江西省农业气象中心工程师段里成告诉记者,所谓早稻早播早育,即早稻的播种时间比常规时间提前。而早播早育的前提则是气候变暖的大背景。近几十年来,江西省早春时期的平均气温以0.3℃/10年的趋势上升,有效积温(即≥10℃活动积温)以10.1摄氏度·日/10年的趋势增加,使得双季水稻整体可生长阶段得到了延长,产量和品质得到进一步提升。

江西省农业气象中心连续多年开展早稻早播早育气象适用技术研究实验与试点工作,2022年联合江西省农业农村厅有关部门在全省83个县(市、区)的93个示范点开展试点推广工作,示范面积达60万亩;2023年示范面积进一步扩大,建立了100个示范点。

目前,早稻早播早育技术播种时间比常年提前7-10天,收获期提前5-7天。因为早播,早稻的生育期延长,产量得到进一步提升。而早稻提前收获又使得晚稻可以提前播种、提前收获,前者增加了生长时间,后者则规避了遭遇“寒露风”的风险。

到今年,早稻早播早育适用技术已辐射当地早稻100万亩。

与早播貌似相反却原理相同的是黄淮海地区的冬小麦晚播。

中国农业科学院作物科学研究所研究员、国家小麦产业技术体系岗位科学家常旭虹在接受记者采访时说,研究结果表明,21世纪初我国北方冬小麦越冬前平均积温较20世纪六七十年代同期增加了约100摄氏度·日,大约相当于传统最佳适播期6天左右的积温。这就需要冬小麦适当推迟播种,以避免旺长受冻。

冬小麦适期晚播有几个明显的好处:一是可以使上茬作物(一般为夏玉米)适当晚收从而提高产量;二是可以避免冬小麦旺长,减轻冬季冻害影响;三是可以减轻冬小麦越冬前的病虫草害。

如此,即是农业农村部门提倡的黄淮海地区的“双晚”技术——夏玉米适期晚收增粒重、冬小麦适期晚播育壮苗。

常旭虹介绍,2023年黄淮海地区冬小麦整体上播种期较常年推迟了5天左右。目前,小麦整体苗情较好。

另据记者采访了解,2023年冬小麦的播种情况为:河南省濮阳县,常规播种时间在10月10日前后,适期晚播时间为10月21日-11月15日;山东省齐河县,常规播种时间为10月5日-10日,适期晚播时间为10月15日-20日;河北省饶阳县,近几十年来,冬小麦播种时间由9月23日左右,至10月8日左右,再至目前的10月24日左右。

气候变化对农业影响弊之一——

热的地方会更热,气温突破了农作物所能承受高温的上限,从而影响产量,如2022年夏秋季节长江中下游地区

“我活了60多岁,种了几十年地,就没遇到过今年这种高温干旱的情况。”2022年8月下旬,江西省瑞昌市碧盛农业专业合作社联合社董事长范海南如是说。

范海南介绍,碧盛联合社共种植水稻1.5万亩,其中有中稻也有晚稻,有30%的面积受旱。旱情太严重了,个别地块竟然裂开了15厘米的口子。当地一直在打井抽水,后来竟然把井打到了已经干涸河床的河沙上,再一直往下挖河沙,挖到水后就用电泵往上抽。当地还是稻鸭混养模式,联合社本来有6万只鸭苗,但因为稻田干涸没有水,死掉了30%。

随着气候变暖,我国部分南方省份也出现了热上加热的情况,比如2022年的6月、7月和8月,持续性极端高温天气对农作物带来了不利的影响。

江西省气候中心高级工程师胡菊芳介绍,2022年6月23日-8月23日,江西全省平均气温30.6℃,较常年同期偏高2.0℃,排名1961年有完整气象记录以来同期第一高位;全省有20个县(市、区)日最高气温创年极端气温新高,以修水县42.6℃为全省最高,创江西省1961年以来同期最高纪录。

与此同时,我国长江流域中下游省份在进入伏天以后,通常会是一个降水较少的时期,江西也是如此,“高温+干旱”对农业的影响是双重的。

2022年6月23日-8月23日,江西全省平均降水量126.3毫米,较常年同期偏少6.5成,排名1961年有完整气象记录以来同期第一低位。

胡菊芳说,如果单看平均数,近几十年来江西的气温和降水都是增加的。

江西近60年来的平均气温约升高了1.4℃,平均每10年升高0.234℃;近20年来全省平均每10年升高0.314℃。

江西近60年来的降水量增加183.6毫米,降水量呈略增加趋势,每10年增加30.6毫米;近20年来年降水量较之前明显增多,年降水量每10年增加105.3毫米。

虽然降水量呈增加态势,但考虑到江西降水的阶段性特点,近20年来,江西已经遭遇了多次极端高温和严重伏旱,分别为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。

类似的情况也出现在湖南、四川、重庆等省市。

江西省气象局科技与预报处处长罗冰为此建议,高温应该是江西重点关注的一个重大课题,应该继续开展全省高温监测,深入开展全省高温风险预评估,提高高温预测准确率,开展精细化高温气象服务,建立完善高温事件应对联动机制。

此外,相关科学家已经在水稻抗高温基因研究方面取得新突破。因为不同农作物在应对高温时有不同的临界温度,比如小麦为26℃,玉米为38℃,水稻为34℃,气温超过临界温度,则会发生不同程度的减产。所以,水稻抗高温基因研究的突破为以后培育抗高温水稻提供了一个非常重要的基础。

所以,在南方培育推广耐旱耐高温品种,乃至逐步形成南方农作物的抗旱抗高温栽培模式,是未来的方向。

气候变化对农业影响弊之二——

北方秋季的降水增加,使得果品在收获季出现裂果受损现象。同时,春季气温升高过快导致果树开花早,但“倒春寒”又会使得果花受冻

陕西省榆林市,陕西省最大的红枣产区,同时也是全国较大的红枣产区之一。自1995年起,榆林市启动实施“百万亩红枣基地建设”和“红枣西延工程”,黄河沿岸从府谷至清涧形成一条南北长347.5公里、东西宽约10公里的红枣产业带,总面积达到170万亩,涉及人口70万人。

但是,从2007年开始,榆林的枣农开始遇到了麻烦,即收果期的秋雨。再早之前,榆林等北方地区一般到了9、10月份就基本无雨了,但由于近些年来北方降水量的逐步增加,榆林的秋雨也开始增加,而期间又正好是红枣的采收期,成熟的红枣一遇到雨水就裂果,或者是被打落在地,从而造成减产。

其中,红枣种植面积达82万亩的佳县感受更为深刻,2017年和2021年的秋雨都使枣农受损严重。

佳县气象局原高级工程师陈焕武介绍,裂果原因主要是红枣成熟期含糖量增高,果皮弹性降低,由韧变脆,阴雨天过多地吸收水分后使果肉膨压加大,致使表皮破裂。裂果也与品种有关,果肉弹性大、角质层和果皮薄的品种易裂果。另外,缺钙缺钾也会加重裂果程度,尤其是久旱后突降暴雨最易引起裂果。

他还介绍,民间有句话叫“旱枣涝梨”,意思是枣树怕涝不怕旱。就枣的生长过程来看,开花期在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),此时是不需要降水的,而秋雨恰恰是在这个时候下。

榆林市气象局农气中心主任李晓利向记者提供了一组数据:近30年(1993-2022年)榆林市年平均降水量为441.6毫米;而近10年(2013-2022年)年平均降水量为503.9毫米,增加了62.3毫米。

就秋雨裂果问题,榆林市林业和草原局鼓励枣农实施“三三制”采摘,即改变传统采收习惯,对鲜食品种、兼用品种、干制品种实施1/3青采、1/3红采、1/3熟采的“三三制采摘”,以减少枣农因灾损失。

同时,通过多种方式抵抗裂果。对红枣优生区土壤进行测土配方施肥,改善土壤结构,有效预防裂果腐烂。在红枣成熟期,对结果较好的枝组覆盖40天左右的可自然降解的生物膜制品,确保大部分枣果不接触水分,有效防裂。加大科研攻关力度,利用全基因组分子育种系统,获取红枣基因组数据,培育具备抗裂、高产等特性的新品种。

与秋雨裂果相对应的,还有一个北方果区越来越多的花期冻害问题。因为气候变暖,北方地区许多水果开花的时间均有提前,但春季的天气忽冷忽热是很常见的,如果升温开花后再来一次“倒春寒”,则极容易冻坏果花。因此,今年的全国“两会”上,全国政协委员、中国气象局地球系统数值预报中心主任龚建东的提案就是:积极应对气候变化,不断提升北方优势林果冻害防御能力。

气候变化对农业影响利弊皆有——

区域不同,利弊不同;生长阶段不同,利弊也不同,且利弊的比例又是无法量化的。所以,面对气候变化对农业影响,我们的态度应该是:“正确认识—科学应对—有效利用”

气候变化对农业影响是一篇大文章,更是一篇新文章。如何看待气候变化对农业的影响,需要从多个维度去认识和思考。

第一个维度是南方和北方。从面上看,北方本来挺冷,现在热了,可种植的农作物多了,应该是好事;而南方本来就热,热上加热,不仅人受不了,庄稼也受不了,应该是不好的事。

但凡事无绝对,比如北方的种植带北移,虽然可种植农作物的耕地和品类增加了,但同时由于变热而导致病虫草害也会随之增加。比如冬小麦的茎基腐病,此病喜热不喜冷,而气候变暖则使得它已经成为我国冬小麦的主要病害之一,并且可在冬小麦生长期全过程发病,这就是利中之不利。而冬小麦适期晚播也正好是抑制茎基腐病发病的手段。

再比如南方,虽然热得够呛不好,但江西的早稻早播早育恰恰就是利用了这种热,从而把不利变成了有利。

第二个维度是气候变化的三个主要方面,包括气候变暖、降水增加和极端气候事件频发。气候变暖已经有过分析,需要再分析的是后两个。

比如降水增加,理论上讲,降水增加是好事,特别是在传统降水量不太高的一些北方省份。但降水量增加的时间段不对,则有可能成了坏事,像北方果区秋季收获期间的降雨就是这种情况。

而极端气候事件则同样需要引起重视,比如北方地区的“倒春寒”,现在发生的频次呈升高态势;比如南方的高温伏天,再叠加阶段性极度少雨,就会形成“高温+干旱”的不利态势。

所以,气候变化对我国农业的影响是有利有弊的,其中利弊既表现在不同的区域,也表现在不同的时间段上。那么,到底是利大于弊还是弊大于利,能不能下个结论呢?答案是不能,且没有必要。

第一,从大方向看,气候变化对南方的影响和对北方的影响是有很大差别的,到底北方为此获益多少,南方为此损失多少,实在不好量化衡量。

第二,即便是气候变化影响较为不利的地区,如南方,也存在着有效利用的差异。有效利用多的地方,可能会把更多不利因子转化为有利因子;有效利用少的地方,可能会更多显现不利的一面。而这种情况,还是在动态发展中的,不是静止不动的,跟如何认识气候变化、跟如何发挥人的主观能动性都有关系,因而无法以现在的静态来下未来动态的结论。

所以,面对气候变化对农业影响这个大课题,我们需要坚持趋利避害的基本原则,我们需要“正确认识—科学应对—有效利用”。虽然我们可以通过自身努力来减缓全球的气候变化速度,但却无力改变气候变化的大方向。因此,在以后的日子里,在农业生产中,这12个字才会显得弥足珍贵!

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