中國(guó)是人口大國(guó),盡管新中國(guó)成立60年來糧食總產(chǎn)量明顯提高,糧食生產(chǎn)基本滿足全國(guó)人口的生活需要。但是耕地資源和水資源等對(duì)糧食生產(chǎn)的約束將日趨嚴(yán)重,而全球氣候環(huán)境變化則更將顯著影響我國(guó)糧食生產(chǎn)的穩(wěn)定性。因此,保障我國(guó)糧食安全的任務(wù)仍將十分繁重。
“氣候變化對(duì)糧食生產(chǎn)既有有利一面,也有不利影響,相互作用,相互交織,在時(shí)間和空間上呈現(xiàn)錯(cuò)綜復(fù)雜的現(xiàn)象和結(jié)果?!薄拔覀兗纫⒁獾綒夂蜃兓内厔?shì),充分利用氣候資源,實(shí)現(xiàn)種植結(jié)構(gòu)調(diào)整、增產(chǎn)增收,也要警惕氣候變化帶來的風(fēng)險(xiǎn)?!?/p>
張正斌: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
毛留喜:中國(guó)氣象局氣候中心農(nóng)業(yè)氣象中心主任
問道氣候變化:近些年極端天氣事件頻發(fā),對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成了很大影響。糧食安全特別引起關(guān)注。現(xiàn)在又是春耕開始,一些地區(qū)的干旱情況令人擔(dān)憂。氣候變化是農(nóng)業(yè)的一個(gè)“克星”么?
毛留喜:應(yīng)該提醒大家注意的一點(diǎn)是,氣候變化對(duì)農(nóng)業(yè)的影響有有利的一面,也有有害的一面。幫助農(nóng)業(yè)應(yīng)對(duì)氣候變化,從我們的工作角度就是想通過監(jiān)測(cè)和研究來趨利避害,我們一方面要注意到氣候變化的趨勢(shì),通過充分利用氣候資源,實(shí)現(xiàn)種植結(jié)構(gòu)調(diào)整、增產(chǎn)增收,并增強(qiáng)防災(zāi)減災(zāi)能力。另一方面,我們要警惕氣候變化帶來的風(fēng)險(xiǎn)。比如東北地區(qū)雖然近些年氣溫呈上升趨勢(shì),農(nóng)作物生長(zhǎng)期延長(zhǎng),對(duì)增產(chǎn)增收是好事,但是農(nóng)業(yè)遭受凍害的風(fēng)險(xiǎn)反而是加大的。因?yàn)榈蜏爻霈F(xiàn)的頻率變得非常不規(guī)律,不確定因素加大,在整體變暖的趨勢(shì)里突然出現(xiàn)一次低溫凍害,對(duì)農(nóng)業(yè)的影響會(huì)很大。
張正斌:我們比較關(guān)注氣候變化對(duì)農(nóng)業(yè)的不利影響。主要表現(xiàn)在:一是氣候變暖導(dǎo)致極端災(zāi)害性天氣多發(fā)、頻發(fā)、重發(fā)。2008年初,南方地區(qū)發(fā)生的低溫雨雪冰凍災(zāi)害。2009年春季,我國(guó)中部冬小麥主產(chǎn)區(qū)出現(xiàn)30年一遇的冬春連旱,局部地區(qū)旱情達(dá)50年一遇。2010年春季,我國(guó)西南地區(qū)的云南、貴州、廣西、重慶、四川等省(區(qū)、市)都遭遇大范圍持續(xù)干旱,部分地區(qū)降水比往年偏少七至九成,秋、冬、春連旱使云南、貴州等省部分地區(qū)遭遇百年一遇的特大干旱,干旱范圍和強(qiáng)度均突破歷史極值。
民政部數(shù)據(jù)顯示,2009年我國(guó)農(nóng)作物受災(zāi)面積達(dá)到4721.4萬公頃,絕收面積達(dá)491.8萬公頃。這些極端災(zāi)害天氣的發(fā)生,對(duì)我國(guó)部分區(qū)域的糧食生產(chǎn)造成了顯著影響。
二是氣候變暖導(dǎo)致病蟲害發(fā)生規(guī)律性變化。相關(guān)監(jiān)測(cè)結(jié)果表明,與上世紀(jì)80年代相比,小麥條銹病越夏區(qū)的海拔高度升高了100米以上,發(fā)生流行時(shí)間提早半個(gè)月左右。原來南方小麥主發(fā)的赤霉病和白粉病也已經(jīng)成為北方小麥的主要病害。近10年來,水稻螟蟲成災(zāi)的早發(fā)和高發(fā),成為影響我國(guó)南方水稻高產(chǎn)最嚴(yán)重的病蟲害。稻飛虱和南方果樹黃萎病的發(fā)生區(qū)域也明顯逐步向高緯度、高海拔地區(qū)擴(kuò)張。草地螟在北方則連年暴發(fā)。
三是氣候變暖影響種植制度。有關(guān)研究表明,氣溫每升高1℃,水稻生育期縮短7-8天,冬小麥生育期縮短17天,直接影響單產(chǎn)水平。冬小麥的安全種植北界已由長(zhǎng)城沿線向北擴(kuò)展了1-2個(gè)緯度(100-200公里)。華北地區(qū)冬小麥正由冬性向半冬性過渡。此外,氣候變暖還常常導(dǎo)致土壤肥力下降,農(nóng)藥、化肥施用量增加,糧食生產(chǎn)成本上升等問題。因此,氣候變化對(duì)我國(guó)糧食生產(chǎn)系統(tǒng)的影響涉及作物單產(chǎn)、品種改良、作物種植制度、作物區(qū)域布局、病蟲害遷移等各個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)。
氣候變化對(duì)糧食生產(chǎn)產(chǎn)生的種種有利和不利影響,相互作用,相互交織,在時(shí)間和空間上呈現(xiàn)錯(cuò)綜復(fù)雜的現(xiàn)象和結(jié)果。迫切需要我們組織農(nóng)業(yè)氣象、農(nóng)業(yè)資源、作物育種、農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)、農(nóng)業(yè)生態(tài)等多個(gè)學(xué)科、多個(gè)領(lǐng)域的科研人員,圍繞氣候變化與糧食安全的各個(gè)環(huán)節(jié)開展基礎(chǔ)性、戰(zhàn)略性、前瞻性研究,為保障國(guó)家糧食安全提供戰(zhàn)略決策支持。
問道氣候變化:那么,我國(guó)的糧食安全問題面臨的是個(gè)什么樣的狀況?
張正斌:1949年至2011年,中國(guó)在糧食播種面積基本持平的情況下,糧食產(chǎn)量卻增加了4倍。同時(shí),糧食單產(chǎn)從1949年的68.6千克/畝提高到2011年的344千克/畝,也增長(zhǎng)了4倍;糧食總產(chǎn)從1949年的1132億千克提高到2011年5712億千克,人均占有糧食由209千克提高到426千克。這意味著中國(guó)糧食安全總體狀況得到了改善。
但是未來,在我國(guó)糧食消費(fèi)需求剛性增長(zhǎng)趨勢(shì)不可逆轉(zhuǎn)的同時(shí),耕地資源和水資源等對(duì)糧食生產(chǎn)的約束將日趨嚴(yán)重,而以全球變暖為主要特征的全球氣候環(huán)境變化則更將顯著影響我國(guó)糧食生產(chǎn)的穩(wěn)定性。因此,保障我國(guó)糧食安全的任務(wù)仍將十分繁重。
問道氣候變化:我國(guó)近些年啟動(dòng)了多項(xiàng)與氣候變化的有關(guān)科研項(xiàng)目,特別是您參與的973項(xiàng)目里專門設(shè)有氣候變化與糧食安全方面的專項(xiàng)。在您研究過程中,發(fā)現(xiàn)氣候變化給糧食生產(chǎn)帶來哪些改變呢?
張正斌:首先從氣溫變化方面來看,目前華北地區(qū)實(shí)行小麥晚種玉米晚收的雙晚技術(shù),就是農(nóng)民應(yīng)對(duì)氣候變化的農(nóng)業(yè)措施調(diào)整,也是農(nóng)業(yè)耕作制度適應(yīng)變暖的結(jié)果。我國(guó)東北地區(qū)玉米和水稻面積及產(chǎn)量明顯急劇擴(kuò)大和提高,東北成為我國(guó)北糧南運(yùn)的商品糧基地,成為我國(guó)糧食生產(chǎn)潛力最大的地區(qū),就是東北地區(qū)氣候變暖結(jié)果。由于氣候變暖,導(dǎo)致作物品種生育期發(fā)生變化,進(jìn)而導(dǎo)致了作物品種類型、品質(zhì)、種植制度方面的變化。
例如,在西北地區(qū),由于氣候變暖,春小麥面積減少,冬小麥面積增加,許多地區(qū)在推進(jìn)冬麥北移。以黃淮冬小麥來說,由于冬春季氣候變暖,冬小麥生長(zhǎng)發(fā)育節(jié)奏加快,生育期呈縮短趨勢(shì),容易引起冬春凍害和干旱威脅。為了減少冬小麥在冬春氣候變暖情況下,苗子生長(zhǎng)過快,引起凍害風(fēng)險(xiǎn),農(nóng)民自動(dòng)推遲冬小麥播種期,防止小麥冬前旺長(zhǎng),減少冬春凍害威脅風(fēng)險(xiǎn),自然形成了小麥晚種玉米晚收的連作耕作栽培體制變化。
對(duì)于黃淮地區(qū)的玉米來說,春、夏、秋三季氣候變暖,有利于玉米生育期延長(zhǎng),提高產(chǎn)量潛力,同時(shí)提高玉米品質(zhì)(包括減低玉米含水量等)。例如,一些原來不能種夏玉米的地區(qū)改種春玉米為夏玉米,由春玉米單作變成夏玉米和冬小麥連作,顯著地提高單位面積糧食產(chǎn)量。在冬小麥-夏玉米連作區(qū),夏玉米品種由于秋季氣候變暖,延長(zhǎng)了生育期,也明顯提高了產(chǎn)量。例如,大面積夏玉米畝產(chǎn)由400公斤上升為500公斤,現(xiàn)在許多地區(qū)農(nóng)民就可以大面積實(shí)現(xiàn)畝產(chǎn)600公斤。
不利的方面是,近十年來,我國(guó)有原來北方干旱南方多雨,現(xiàn)在變成為北旱南也旱,從2006年西南大旱開始,華北、東北等地區(qū)連續(xù)發(fā)生干旱,特別是最近云南連續(xù)三年大旱,對(duì)該地區(qū)國(guó)民經(jīng)濟(jì)造成很大的損失。國(guó)家連續(xù)啟動(dòng)幾次抗旱應(yīng)急預(yù)案,在應(yīng)對(duì)氣候變化方面投資巨大。
問道氣候變化:毛主任,農(nóng)業(yè)氣象中心在多年監(jiān)測(cè)過程中,是否也發(fā)現(xiàn)農(nóng)業(yè)隨氣候變化而產(chǎn)生了某些變化?
毛留喜:從2007年開始,我們每年會(huì)圍繞一個(gè)主題開展氣候變化對(duì)農(nóng)業(yè)影響的分析,為政府相關(guān)部門提供決策分析數(shù)據(jù),在種植結(jié)構(gòu)調(diào)整、品種變化、耕種管理方式等方面提供一些分析結(jié)果,提一些決策建議。
例如去年,我們就圍繞著東北的農(nóng)業(yè),特別是玉米種植進(jìn)行了專題研究。通過近50年氣候數(shù)據(jù)分析,我們發(fā)現(xiàn)東北三省≥10度的積溫呈上升趨勢(shì),氣候條件呈變暖趨勢(shì),低溫冷害發(fā)生呈減少趨勢(shì)。另外,近50年來東三省作物生長(zhǎng)季初日(適宜播種期)呈提前趨勢(shì)。平均每10年提前1天左右,近50年提前了5天,這表明春季回暖早;同時(shí)作物生長(zhǎng)季終日(收獲期)大致呈推后趨勢(shì),平均每10年推遲1天。東三省作物生長(zhǎng)季長(zhǎng)度呈延長(zhǎng)趨勢(shì)。
在這些研究基礎(chǔ)上,我們寫了《未來40年氣候變暖背景下東北農(nóng)業(yè)種植布局調(diào)整的建議》,上報(bào)給國(guó)務(wù)院和有關(guān)部門,建議東北東部和北部地區(qū)可適當(dāng)推廣中晚熟作物品種,東三省繼續(xù)擴(kuò)大喜溫作物種植面積,以充分利用增加的熱量資源,實(shí)現(xiàn)增產(chǎn)增效。同時(shí),我們也提醒有關(guān)部門注意,隨著不同熟性玉米、水稻品種種植區(qū)域北移東擴(kuò),受階段低溫冷害影響的頻率可能增加。在不同氣候區(qū)域和不同冷暖時(shí)期,必須重視作物品種的選擇和不同熟性品種的合理搭配,不能盲目擴(kuò)種中、晚熟品種。要加強(qiáng)田間管理,合理開發(fā)利用氣候資源,防御低溫影響。
問道氣候變化:張老師,在一系列考察和研究之后,您對(duì)我國(guó)農(nóng)業(yè)應(yīng)對(duì)氣候變化有何建議?
張正斌:在應(yīng)對(duì)氣候變化方面有一些建議,首先是氣象部門要做好氣候變化預(yù)測(cè)及通告,防患于未然。例如,在臺(tái)風(fēng)、干旱、凍害來臨之前,各地氣象部門要給政府和群眾及時(shí)提早通告,提前準(zhǔn)備應(yīng)對(duì)物資和措施,以最大程度減少災(zāi)害損失。二是在農(nóng)業(yè)方面要進(jìn)一步選育適應(yīng)氣候變化的品種,建立適應(yīng)氣候變化的耕作栽培體系。
三是加大農(nóng)業(yè)投資,防災(zāi)減災(zāi)。例如,大力發(fā)展各種水利灌溉工程,減少干旱損失。建設(shè)更多的溫室大棚等設(shè)施農(nóng)業(yè),減少凍害等自然災(zāi)害,同時(shí)提高自然資源利用效率。四是國(guó)家要加大氣候變化相關(guān)研究和投資。近年來國(guó)際上對(duì)氣
候變化高度重視,我國(guó)先后啟動(dòng)了多項(xiàng)與氣候變化的有關(guān)科研項(xiàng)目。但氣候變化是個(gè)長(zhǎng)期任務(wù),一方面要加強(qiáng)中長(zhǎng)期氣候預(yù)報(bào)研究,二是還會(huì)出現(xiàn)許多新的極端氣候變化問題和難題,需要深入研究和科學(xué)應(yīng)對(duì)。
中國(guó)是世界人口大國(guó),農(nóng)業(yè)大國(guó),但不是農(nóng)業(yè)強(qiáng)國(guó),依然是靠天吃飯。還必須加大農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新和投入,才能積極應(yīng)對(duì)氣候變化,減少極端天氣、自然災(zāi)害帶來的損失。
農(nóng)業(yè)受天氣和氣候變化影響很大,那么有沒有什么好辦法能改變“靠天吃飯”的面貌?
毛留喜:靠天吃飯這點(diǎn)近期很難改變,可能要很多年以后才能實(shí)現(xiàn)。雖然現(xiàn)在有設(shè)施農(nóng)業(yè),但是難以完全取代自然條件下生產(chǎn)的狀態(tài)。例如現(xiàn)在東北地區(qū)的水稻,在育秧階段可以在溫室里進(jìn)行,但等外界天氣條件適宜了,還是要移栽到戶外。但是人們可以通過充分利用天氣、氣候條件好的一面,把有害方面降到最低,這是隨著科技的發(fā)展能夠?qū)崿F(xiàn)的。如果出現(xiàn)災(zāi)害,我們可以抗災(zāi),比如旱了,我們可以灌溉,平時(shí)采取節(jié)水農(nóng)業(yè)的方式減少干旱對(duì)農(nóng)業(yè)的影響。
天氣從來都是把"雙刃劍",我們既要看到有利的一面,對(duì)其充分利用,也要警惕不利的一面,防患于未然。氣候變化不是惡魔,可持續(xù)發(fā)展更需要我們?nèi)祟愓J(rèn)清自然規(guī)律,從規(guī)范自身做起。"從明天起,做一個(gè)幸福的人 喂馬,劈柴,周游世界 從明天起,關(guān)心糧食和蔬菜……"