從“被動(dòng)治”到“主動(dòng)防”—全球變暖，中國(guó)農(nóng)業(yè)如何應(yīng)“烤”

“以前我們主要種紫花苜蓿、蕎麥和山杏，蘋(píng)果只是零星種一點(diǎn)。”作為一名當(dāng)?shù)赝辽灵L(zhǎng)的“90后”，陜西省吳起縣果業(yè)技術(shù)發(fā)展服務(wù)中心副主任程占葉告訴科技日?qǐng)?bào)記者，“從2015年起，情況開(kāi)始發(fā)生變化。”

 

變化源于全球氣候變暖引起的種植帶北移。

 

氣溫的逐年升高，讓吳起縣的高海拔、強(qiáng)光照與顯著溫差成為蘋(píng)果種植的優(yōu)勢(shì)。這里產(chǎn)出的蘋(píng)果色澤艷麗、甘甜飽滿(mǎn)。

 

但全球變暖也讓種蘋(píng)果這件事變得更難。

 

7月底，吳起縣迎來(lái)今年最強(qiáng)的一場(chǎng)降水。“這些年降雨越來(lái)越多。而且，未來(lái)10天全縣最高氣溫均超過(guò)30℃，高溫高濕天氣可能會(huì)引起果園病害大流行。”當(dāng)時(shí)，電話(huà)那頭的程占葉頗為發(fā)愁。

 

正如程占葉所感受到的，全球氣溫持續(xù)攀升，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)面臨前所未有的沖擊。根據(jù)政府間氣候變化專(zhuān)門(mén)委員會(huì)（IPCC）2024年發(fā)布的最新評(píng)估報(bào)告，全球平均氣溫相比工業(yè)化前已上升1.1℃，農(nóng)作物產(chǎn)量變化幅度達(dá)到-10%至25%不等。這組數(shù)據(jù)背后隱藏著一個(gè)殘酷現(xiàn)實(shí)：傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式正在經(jīng)歷史上最嚴(yán)峻的考驗(yàn)。

 

氣候變化，重塑農(nóng)業(yè)生產(chǎn)版圖

 

氣候變化正在重塑中國(guó)農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)版圖。在宏觀層面，氣候變暖已顯著改變了傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)種植格局，其中一大特征是主要農(nóng)作物的種植帶正明顯北移。

 

在江西，贛南臍橙最優(yōu)區(qū)種植北界從北緯27度北移至29度，可種植面積增加46%；在新疆，棉花種植北界向北擴(kuò)展了100公里至200公里，南疆棉區(qū)開(kāi)始種植生育期更長(zhǎng)、產(chǎn)量潛力更大的晚熟棉花品種。全國(guó)冬小麥可種植面積因氣候變暖增加了約35萬(wàn)平方公里。

 

但這只是硬幣的一面。

 

中國(guó)科學(xué)院院士、中國(guó)科學(xué)院分子植物科學(xué)卓越創(chuàng)新中心研究員林鴻宣長(zhǎng)期關(guān)注氣候變化對(duì)農(nóng)業(yè)的影響。他認(rèn)為，全球氣候變暖速度加快，無(wú)論是對(duì)人類(lèi)的生活還是對(duì)農(nóng)作物的生產(chǎn)均產(chǎn)生了威脅。

 

高溫極大影響農(nóng)作物的產(chǎn)量和質(zhì)量。“當(dāng)氣溫高于38℃時(shí)，會(huì)顯著抑制水稻、玉米、小麥等作物的生長(zhǎng)，降低作物的花粉育性，導(dǎo)致結(jié)實(shí)率下降，產(chǎn)量大幅度減少。”林鴻宣介紹，“同時(shí)，高溫還會(huì)引起作物灌漿不實(shí)、籽粒不飽滿(mǎn)，顯著降低谷物品質(zhì)。”

 

在他看來(lái)，高溫脅迫，即溫度超過(guò)植物適宜范圍上限，對(duì)植物能量代謝與生長(zhǎng)發(fā)育造成不利影響，正加劇世界糧食生產(chǎn)安全風(fēng)險(xiǎn)。

 

研究顯示，全球平均氣溫每升高1℃，會(huì)導(dǎo)致小麥減產(chǎn)6.0%，水稻減產(chǎn)3.2%，玉米減產(chǎn)7.4%，大豆減產(chǎn)3.1%。據(jù)預(yù)測(cè)，至2040年高溫有可能使全球糧食減產(chǎn)30%—40%。

 

此外，氣候變化引起的極端天氣事件頻發(fā)，嚴(yán)重影響糧食生產(chǎn)。

 

坐落于黃土高原西北邊緣的甘肅省白銀市，處于祁連山東延余脈與騰格里沙漠的交會(huì)地帶，常年與干旱角力。今年春天，高溫少雨與沙塵天氣更是接連來(lái)襲，土地日漸干涸，作物在干旱中艱難求生。

 

白銀市只是一個(gè)縮影。今年甘肅全省降水減少近一半。188萬(wàn)畝農(nóng)作物受旱，其中10萬(wàn)多畝受災(zāi)，還有52萬(wàn)畝根本無(wú)法按時(shí)播種，對(duì)冬小麥現(xiàn)成產(chǎn)量、秋作物播種出苗造成不利影響。“氣候變化讓西北地區(qū)的季節(jié)性干旱加劇，其強(qiáng)度與頻率有增加趨勢(shì)。”中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)教授李思恩說(shuō)。

 

從全國(guó)看，我國(guó)北方大部地區(qū)干旱是常態(tài)，幾乎每年都有發(fā)生。南方季節(jié)性干旱的發(fā)生次數(shù)增多、強(qiáng)度增大。

 

溫度升高也給病蟲(chóng)害防治帶來(lái)新的課題。“隨著種植帶不斷北移，害蟲(chóng)也會(huì)向更高緯度、更高海拔地區(qū)進(jìn)軍。”中國(guó)科學(xué)院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所農(nóng)業(yè)資源研究中心研究員張正斌說(shuō)，以小麥為例，原來(lái)主要在南方發(fā)生的赤霉病和白粉病，如今已成為北方麥區(qū)的常見(jiàn)病。稻飛虱和黃萎病也在明顯向高緯度、高海拔地區(qū)蔓延，北方草地螟更是連年暴發(fā)。

 

中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院監(jiān)測(cè)顯示，小麥條銹病適生區(qū)北擴(kuò)西移200公里至300公里，稻飛虱越冬北界從北緯25度推移至28度，每年造成直接經(jīng)濟(jì)損失超120億元。這種生物地理邊界的重構(gòu)，使得傳統(tǒng)病蟲(chóng)害防控策略失效。

 

江蘇省氣象科學(xué)研究所高級(jí)工程師徐敏告訴記者，受氣候變暖影響，當(dāng)?shù)厮靖邷責(zé)岷Φ陌l(fā)生頻率正明顯加快——2003年首次發(fā)生，2013年再次出現(xiàn)，最近幾年更是間隔縮短，強(qiáng)度持續(xù)增強(qiáng)。“若不及時(shí)防災(zāi)，水稻減產(chǎn)可能超過(guò)20%，一畝地或少收兩百多斤稻谷。”

 

多措并舉，提升農(nóng)業(yè)氣候韌性

 

面對(duì)日益加劇的高溫、干旱與病蟲(chóng)害等挑戰(zhàn)，我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)格局正在經(jīng)歷一場(chǎng)深刻轉(zhuǎn)型。“雖然氣候變化導(dǎo)致的災(zāi)害性天氣增多，對(duì)穩(wěn)產(chǎn)增產(chǎn)構(gòu)成持續(xù)壓力。”中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院教授潘志華表示，“但通過(guò)采取重啟氣候區(qū)劃、選育抗旱品種、研發(fā)推廣新型種植技術(shù)等一系列以科技創(chuàng)新為核心的適應(yīng)性行動(dòng)，我們正不斷提升農(nóng)業(yè)氣候韌性，為保障國(guó)家糧食安全提供堅(jiān)實(shí)支撐。”

 

2023年中央一號(hào)文件明確提出“研究開(kāi)展新一輪農(nóng)業(yè)氣候資源普查和農(nóng)業(yè)氣候區(qū)劃工作”（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“農(nóng)業(yè)氣候區(qū)劃”），這距離第二次全國(guó)農(nóng)業(yè)氣候資源普查和區(qū)劃工作已過(guò)去將近40年。

 

中國(guó)氣象局氣象宣傳與科普中心特聘專(zhuān)家朱定真翻出一份泛黃的《中國(guó)農(nóng)業(yè)氣候區(qū)劃集（1984）》，指著一條等值線(xiàn)說(shuō)：“這條線(xiàn)當(dāng)年劃在山東德州，如今已北移將近150公里。”

 

“這不是數(shù)字游戲，氣候變化帶來(lái)的‘利弊’必須要摸清楚。”朱定真強(qiáng)調(diào)，“我們要精準(zhǔn)地告訴決策者和農(nóng)戶(hù)，他們所在地區(qū)的氣候‘基因’，最適合承載哪些植物。”在他看來(lái)，這事關(guān)糧食生產(chǎn)的安全底線(xiàn)。

 

如果說(shuō)農(nóng)業(yè)氣候區(qū)劃工作是要解決“某個(gè)地方適合種什么”問(wèn)題，那么抗旱等適宜品種的選育則是要解決“該地方穩(wěn)產(chǎn)增產(chǎn)”難題。

 

以小麥為例，全國(guó)3.5億畝小麥田中，約有1億畝常年受旱，導(dǎo)致減產(chǎn)超過(guò)50億公斤。如何讓小麥“喝得少、長(zhǎng)得好”？中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所研究員景蕊蓮帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)歷經(jīng)數(shù)十年的努力，通過(guò)田間和人工模擬干旱、高溫環(huán)境，篩選出455份優(yōu)質(zhì)的抗旱耐熱種質(zhì)，培育出抗旱耐熱小麥新品種——中麥36。

 

景蕊蓮算了一筆經(jīng)濟(jì)賬：推廣該品種可在1億畝旱地實(shí)現(xiàn)增產(chǎn)20億公斤、節(jié)水40億噸，相當(dāng)于北京市三年生活用水總量。

 

今年，在河北寧晉縣的示范田里，中麥36在少雨偏旱的條件下，仍表現(xiàn)出卓越豐產(chǎn)潛力：畝穗數(shù)34.6萬(wàn)、穗粒數(shù)32.3粒，具有在黃淮旱作麥區(qū)大規(guī)模推廣的可能。

 

良種還需良法種，節(jié)水灌溉等種植技術(shù)也在加速推廣。

 

在甘肅武威這類(lèi)極端缺水地區(qū)，莊稼生存完全依賴(lài)灌溉。過(guò)去，當(dāng)?shù)貜V泛采用畦灌——引水入田、靠重力浸潤(rùn)，不僅用水效率低，蒸發(fā)損耗更大。自2005年起，李思恩團(tuán)隊(duì)開(kāi)始研發(fā)推廣“五連環(huán)”淺埋智慧滴灌技術(shù)模式，通過(guò)中晚熟品種選育、覆膜淺埋滴灌、水肥藥一體化與智能化控制等多項(xiàng)措施，形成節(jié)水增產(chǎn)的全路徑解決方案。

 

在去年最干旱時(shí)期，示范區(qū)玉米田灌水十余次，灌溉總用水量280立方米，實(shí)收產(chǎn)量卻高達(dá)每畝1.29噸，真正實(shí)現(xiàn)了“節(jié)水又增產(chǎn)”。

 

應(yīng)對(duì)病蟲(chóng)害也有新方案。

 

今年初，全國(guó)農(nóng)技中心發(fā)布的一項(xiàng)預(yù)警顯示，受高溫影響，2025年全國(guó)小麥赤霉病預(yù)估發(fā)生面積達(dá)1.2億畝。在河南這樣的小麥主產(chǎn)區(qū)，赤霉病已由間歇性病害轉(zhuǎn)變?yōu)槌０l(fā)性重點(diǎn)病害。

 

當(dāng)?shù)剞r(nóng)技部門(mén)探索出一套綜合防治方案：預(yù)測(cè)預(yù)警先行，依托農(nóng)業(yè)氣象站與物聯(lián)網(wǎng)傳感器監(jiān)測(cè)環(huán)境數(shù)據(jù)，結(jié)合發(fā)病預(yù)測(cè)模型精準(zhǔn)研判防治時(shí)機(jī)；再通過(guò)手機(jī)App、短信、鄉(xiāng)村廣播等渠道，提前向農(nóng)戶(hù)發(fā)布防治建議；輔以生物防治手段，保護(hù)麥田中的瓢蟲(chóng)、食蚜蠅等天敵昆蟲(chóng)，維持田間生態(tài)平衡。

 

“核心是從‘被動(dòng)治’轉(zhuǎn)為‘主動(dòng)防，綜合治’。”一名農(nóng)技人員表示。通過(guò)這一綜合防治方案，赤霉病病穗率控制在3%以下，遠(yuǎn)低于不防治田塊的病穗率。

 

協(xié)同推進(jìn)，強(qiáng)化頂層設(shè)計(jì)

 

據(jù)世界氣象組織最新預(yù)測(cè)，2025年至2029年，全球平均溫度將“居高不下”，將有80%概率出現(xiàn)有記錄以來(lái)“最暖年份”，即這5年中至少有一年的全球平均溫度將超過(guò)2024年剛創(chuàng)下的紀(jì)錄，2025年很有可能是有記錄以來(lái)三個(gè)最暖的年份之一。

 

“當(dāng)前氣候變化速度已遠(yuǎn)超百萬(wàn)年來(lái)的自然變率，即便實(shí)現(xiàn)全球碳中和，全球變暖的升溫慣性仍將持續(xù)百年，其造成的不利影響不可逆轉(zhuǎn)。”長(zhǎng)期從事氣候變化影響評(píng)估與適應(yīng)研究的中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展研究所研究員許吟隆告訴科技日?qǐng)?bào)記者。

 

當(dāng)氣候不再“守約”，農(nóng)業(yè)如何實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，中國(guó)人的飯碗如何端得更牢？

 

農(nóng)業(yè)專(zhuān)家認(rèn)為，加強(qiáng)農(nóng)業(yè)適應(yīng)氣候變化的研究是首要課題。在許吟隆看來(lái)，當(dāng)前我國(guó)農(nóng)業(yè)適應(yīng)氣候變化的核心瓶頸是“科學(xué)認(rèn)知不足”。

 

他分析，現(xiàn)有研究多聚焦于氣候變化對(duì)糧食產(chǎn)量的影響，而對(duì)作物品質(zhì)及“生產(chǎn)—加工—運(yùn)輸—儲(chǔ)存—銷(xiāo)售”全產(chǎn)業(yè)鏈的系統(tǒng)性氣候風(fēng)險(xiǎn)仍缺乏深入評(píng)估。

 

許吟隆進(jìn)一步解釋道，氣候風(fēng)險(xiǎn)涵蓋氣候?qū)r(nóng)業(yè)生產(chǎn)的危險(xiǎn)性沖擊、農(nóng)業(yè)系統(tǒng)對(duì)于氣候沖擊的暴露程度、農(nóng)業(yè)系統(tǒng)自身的脆弱性和適應(yīng)能力。“目前我們的工作更多關(guān)注減輕脆弱性，但在提升系統(tǒng)適應(yīng)能力方面仍需加強(qiáng)。”

 

許吟隆呼吁，從全國(guó)層面加強(qiáng)頂層設(shè)計(jì)，制定農(nóng)業(yè)適應(yīng)氣候變化的整體行動(dòng)方案，突破“一地一策”可能帶來(lái)的利益沖突，實(shí)現(xiàn)更大范圍內(nèi)的統(tǒng)籌協(xié)調(diào)。“適應(yīng)氣候變化需要堅(jiān)持全國(guó)‘一盤(pán)棋’，做好頂層設(shè)計(jì)規(guī)劃。”

 

他還強(qiáng)調(diào)，當(dāng)前適應(yīng)行動(dòng)面臨目標(biāo)模糊、任務(wù)不清和考核指標(biāo)不完善等障礙。為此，需在國(guó)家層面明確優(yōu)先事項(xiàng)，制定清晰的適應(yīng)目標(biāo)和具體任務(wù)，同時(shí)加強(qiáng)適應(yīng)效果的監(jiān)測(cè)與評(píng)估，推動(dòng)適應(yīng)氣候變化工作走向深入，切實(shí)保障國(guó)家糧食安全。

 

讓農(nóng)業(yè)生產(chǎn)主動(dòng)適應(yīng)氣候變化，不僅需要政策與資金的協(xié)同推進(jìn)，更離不開(kāi)扎實(shí)的科學(xué)研究與技術(shù)集成。從認(rèn)知到行動(dòng)，從局部到整體，這一系統(tǒng)性轉(zhuǎn)變正呼喚更加精細(xì)、更具彈性的解決方案。

 

在潘志華看來(lái)，首先要繼續(xù)加強(qiáng)基礎(chǔ)研究。例如，深化氣象條件、技術(shù)因素變化對(duì)農(nóng)作物生長(zhǎng)發(fā)育、產(chǎn)量形成的影響規(guī)律研究，探索氣候變化影響與風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的定量化方法，深入研究農(nóng)作物與農(nóng)業(yè)系統(tǒng)適應(yīng)氣候變化的機(jī)制與技術(shù)途徑。

 

“同時(shí)，我們要對(duì)未來(lái)氣候變化帶來(lái)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)格局變化加強(qiáng)前瞻性研究，繼續(xù)強(qiáng)化中長(zhǎng)期氣候變化對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)布局、作物生長(zhǎng)發(fā)育、產(chǎn)量和品質(zhì)形成、農(nóng)業(yè)病蟲(chóng)害等方面的影響研究。”潘志華說(shuō)。

 

“雖然說(shuō)農(nóng)業(yè)要‘靠天吃飯’，但我們并非無(wú)計(jì)可施。”潘志華語(yǔ)氣堅(jiān)定，“關(guān)鍵在于主動(dòng)適應(yīng)氣候變化，增強(qiáng)農(nóng)業(yè)發(fā)展韌性。”