氣候變暖對農(nóng)作物種植的影響

林嬌蓉，王明漢，張良

（福建省福安市氣象局，福建 寧德 355000）

農(nóng)作物是中國經(jīng)濟發(fā)展中相對重要的組成部分，為中國經(jīng)濟的全面發(fā)展奠定了良好的基礎(chǔ)，這就是為什么中國非常重視作物生產(chǎn)。然而，在社會發(fā)展的過程中，自然環(huán)境已被大大破壞，全球氣候變暖已是不爭的事實，這對播種和農(nóng)作物的生長極為不利。農(nóng)作物在生長過程中會受到氣候變暖的影響，所造成的各種影響將在很大程度上降低農(nóng)作物的產(chǎn)量。因此，有必要分析氣候變暖對種植作物的影響，并提出相應(yīng)的對策，以保證作物的健康生長。

1 氣候變暖對農(nóng)業(yè)發(fā)展帶來的影響

1.1 對生產(chǎn)潛力的影響

在近年的氣候變化調(diào)查中，可以發(fā)現(xiàn)全球氣候正在逐漸變暖，氣候變化嚴(yán)重影響了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的潛力。東北大多數(shù)農(nóng)業(yè)產(chǎn)區(qū)的生產(chǎn)潛力得到了增強，生產(chǎn)潛力的變化與農(nóng)作物的習(xí)性和生長特性有很大關(guān)系。玉米和大豆等農(nóng)作物對溫度的敏感性較低，因此它們不受全球氣候變暖的影響。但是，全球氣候變暖對降水的影響非常嚴(yán)重：在一些容易發(fā)生干旱災(zāi)害的地區(qū)，降水量減少，干旱長期無法緩解，導(dǎo)致產(chǎn)量下降。從宏觀形勢的分析來看，不同農(nóng)業(yè)生產(chǎn)地區(qū)的生產(chǎn)潛力變化差異很大，在這種氣候環(huán)境下，必須改變農(nóng)作物的技術(shù)和結(jié)構(gòu)以減少損失。種植合適的植物并加強田間管理[1]，以應(yīng)對全球氣候變暖造成的生產(chǎn)率下降。

1.2 農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害變化

中國擁有廣闊的土地面積，并且受到全球氣候變化的嚴(yán)重影響。由天氣問題引起的災(zāi)難也在逐漸增加。近年來，南部地區(qū)經(jīng)常發(fā)生極端降溫天氣，導(dǎo)致生產(chǎn)階段的農(nóng)作物死亡，并在種植區(qū)造成嚴(yán)重?fù)p失。氣候災(zāi)害對作物生產(chǎn)階段的影響不僅會受到不利影響，而且如果情況嚴(yán)重，還將導(dǎo)致整治地區(qū)大面積的作物絕收。由于農(nóng)作物的種植和生產(chǎn)時間較長，因此如果因災(zāi)害而死亡，將錯過一年的播種期，對農(nóng)民的影響是無法估量的。由于全球氣候變暖也導(dǎo)致了冬天變暖的現(xiàn)象，北部地區(qū)的冬天溫度大大升高，有些細(xì)菌不容易被殺死。作物生長時，會影響種植安全，并容易引起作物病蟲害。

2 影響農(nóng)作物種植和生長的主要氣象條件

2.1 光照和溫度

光是作物光合作用的必要條件。作物葉片上的葉綠體吸收葉綠素，然后產(chǎn)生葉綠素，當(dāng)物質(zhì)長時間積累時，更有利于作物生長。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中，光強度應(yīng)適當(dāng)。太強的光會損害農(nóng)作物本身并影響農(nóng)作物的生長，而太弱的光則會影響農(nóng)作物的光合作用，因此無助于光合產(chǎn)物的合成。光與溫度之間存在密切的關(guān)系。在適當(dāng)?shù)臏囟葪l件下，大多數(shù)農(nóng)作物的生長條件最佳。溫度低于或高于適當(dāng)范圍將阻礙作物的正常生長和發(fā)育。

2.2 水分

水分是影響農(nóng)作物生長發(fā)育的重要因素之一，農(nóng)作物水分含量占體重的70%～90%。缺水不利于養(yǎng)分傳播和作物新陳代謝，影響作物的生長發(fā)育；過量的水將使植物出現(xiàn)徒長，而根部的過量水將影響植物對養(yǎng)分的吸收，最終導(dǎo)致植物枯萎或死亡。

3 氣候變暖對農(nóng)作物種植的影響

全球氣候變暖對大多數(shù)作物種植地區(qū)的影響是不利的。溫度變化朝著極端的方向發(fā)展，最嚴(yán)重的是在春季和夏季，此時農(nóng)作物需要積溫。北部積溫的下降不符合作物生長的需求標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)致了嚴(yán)重的農(nóng)作物成熟性不足的現(xiàn)象，不符合使用需求標(biāo)準(zhǔn)。光照時間和晝夜溫差對作物生長過程中有機物的形成有很大的影響，并且所顯示的特性非常不利于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。

3.1 使得復(fù)種模式發(fā)生變化

農(nóng)作物合理的種植時間是農(nóng)民經(jīng)過長時間的時間總結(jié)出來的，并參照理念的經(jīng)驗來進(jìn)行培育種植。當(dāng)全球變暖發(fā)生時，這種平衡就被打破了，農(nóng)民很難進(jìn)行最佳種植。此外，氣候變化更加頻繁且難以預(yù)測，因為種植的農(nóng)作物在生長期早期受到不利環(huán)境的影響后很可能會死亡。干旱的影響可以通過人工灌溉來解決，但是過高或過低的溫度都無法解決。農(nóng)作物的種植結(jié)構(gòu)發(fā)生了很大變化，農(nóng)民提高了喜溫作物的播種率，從而更加保險。玉米和大豆等農(nóng)作物的成熟時間受到了重大影響。即使在冬天，積溫也會逐漸升高。在這種環(huán)境下，種植結(jié)構(gòu)和收獲時間已經(jīng)改變。有必要加強對該地區(qū)的調(diào)控，調(diào)整種植方式，協(xié)調(diào)種植方式和種植速度，將不良?xì)夂蛟斐傻膿p失影響降至最低。

3.2 農(nóng)業(yè)成本增加

溫度對土壤肥力的影響是顯而易見的：隨著溫度的升高，土壤中有機物的生物降解速度加快，從而降低了土壤肥力。二氧化碳含量的增加增加了光合作用的速度，并增加了作物根部的生物量，雖然可以補償土壤中有機質(zhì)的減少，但如果此時持續(xù)干旱，則會影響土壤中的有機質(zhì)。作物根部生物量的積累和分解，因此必須增加施肥量。此外，全球氣候變暖為病蟲害的出現(xiàn)和雜草的傳播提供了有利的條件[3]。為了減少對農(nóng)業(yè)的影響，農(nóng)民應(yīng)該增加農(nóng)藥使用量，這就造成間接增加農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本。溫度對土壤肥力的影響是顯而易見的：隨著溫度的升高，土壤中有機物的生物降解速度加快，從而降低了土壤肥力。二氧化碳含量的增加增加了光合作用的速度，并增加了作物根部的生物量。

3.3 增加了農(nóng)業(yè)病蟲害

隨著全球變暖的加劇，水熱的區(qū)域平衡和季節(jié)性分布被打破。溫暖的冬天為越冬的害蟲和卵的生長和發(fā)育提供了有利條件，并提高了害蟲的成活率。隨著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中農(nóng)藥使用量的增加，對病蟲害的抵抗力也隨之增強，這種情況在小麥和棉花種植地區(qū)尤為明顯。小麥種植區(qū)的病蟲害頻繁出現(xiàn)，增加了多種作物的收成指數(shù)，導(dǎo)致冬季病蟲害的繁殖。在小麥種植區(qū)，需要改變農(nóng)田的水肥條件，必須增加農(nóng)田的灌溉和肥料用量，這使活躍的小麥進(jìn)一步受到蚜蟲的損害，降低小麥的產(chǎn)量和品質(zhì)。

4 應(yīng)對氣候變暖保障農(nóng)作物種植生產(chǎn)對策

4.1 調(diào)整種植結(jié)構(gòu)

鑒于未來氣候變暖可能對農(nóng)業(yè)造成的影響，根據(jù)光，溫度和水資源的未來組合以及農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害的新模式，改進(jìn)作物和品種布局并有計劃地培育和選育抗旱、抗?jié)?、抗高溫和低溫等抗逆品種，采取技術(shù)措施，預(yù)防災(zāi)害，穩(wěn)定生產(chǎn)，增產(chǎn)，防止農(nóng)業(yè)病蟲害加重。改革種植結(jié)構(gòu)時，有必要深入了解農(nóng)作物生長發(fā)育，產(chǎn)量形成與天氣狀況之間的關(guān)系，然后進(jìn)行農(nóng)業(yè)氣候資源的合理利用和防災(zāi)研究。

4.2 選擇抗逆性強的品種

我們需要加強對氣候變化對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)影響的研究，并加強對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)能力建設(shè)的投資。近年來，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)已適應(yīng)氣候變化，農(nóng)作物和品種的布局發(fā)生了重大變化，但這些變化改變了自然災(zāi)害的“受體”并增加了風(fēng)險。由于干旱，洪水和凍害造成的損失增加，歸因于許多作物品種的高產(chǎn)量性狀特征和降低的抗逆性。西南地區(qū)的玉米已經(jīng)從成熟中期開始發(fā)展到成熟中晚期，然后到成熟后期。在秋天，受到低溫影響的風(fēng)險肯定會增加原因是受體已經(jīng)改變，該品種的抗凍性降低了。因此，在選擇一個品種時，不僅要追求高性能，而且還要充分考慮抗逆性等品種的特性，否則可能得不償失。過去，我們的農(nóng)業(yè)科學(xué)致力于提高農(nóng)作物的產(chǎn)量和質(zhì)量，在未來的農(nóng)業(yè)科學(xué)研究中，我們需要增加氣候變化的因素并考慮氣候變化的影響。

4.3 采取相應(yīng)技術(shù)措施

在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，農(nóng)民都非常重視育種，肥料，植物保護(hù)，環(huán)境等各個方面，并將根據(jù)需要開發(fā)相應(yīng)的技術(shù)[4]。但是，以前的改進(jìn)沒有考慮到未來優(yōu)良種子應(yīng)用領(lǐng)域的氣候變化。此外，我們還必須考慮在不斷變化的天氣條件下，某些新技術(shù)是否仍然可以執(zhí)行與以前相同的功能，該技術(shù)有何調(diào)整，氣候變化給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來了許多變量，因此，應(yīng)對氣候變化對農(nóng)業(yè)的不利影響的最佳方法是根據(jù)當(dāng)?shù)厍闆r采取適應(yīng)性措施，包括農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整。未來的氣候預(yù)測，即在正確的時間和地點，根據(jù)未來的氣候變化預(yù)測種植最佳農(nóng)作物，加強管理，改善農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施，尤其是灌溉和排水，并采用新技術(shù)提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對氣候變化不利影響的抵抗力。提高農(nóng)業(yè)適應(yīng)力，最大程度減少損失。因此，迫切需要開發(fā)適應(yīng)當(dāng)前和未來氣候變化的新應(yīng)用技術(shù)。從預(yù)防氣候變化風(fēng)險的角度來看，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)必須加強能力建設(shè)；加強對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和農(nóng)業(yè)災(zāi)害中氣候變化的監(jiān)測和評估；加強培訓(xùn)和服務(wù)，使農(nóng)民了解如何應(yīng)對氣候變化。

4.4 加強農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)

鑒于當(dāng)前無法有效改善氣候變化的基本現(xiàn)象，有必要加強農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，提高抗氣象災(zāi)害能力?，F(xiàn)代農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)在以下兩個方面需要加強：首先，加強水利工程建設(shè)，既可以有效緩解干旱，又可以提高抗洪能力，從而減少作物氣象災(zāi)害的影響。其次，加強現(xiàn)代氣候觀測技術(shù)的應(yīng)用。盡管不能有效地預(yù)防氣候災(zāi)害，但是氣候觀測技術(shù)可以有效地預(yù)測即將發(fā)生的氣候災(zāi)害，因此可以提前采取各種預(yù)防措施。根據(jù)最近的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，氣候災(zāi)害預(yù)防技術(shù)可使作物單產(chǎn)降低控制到30%以內(nèi)，因此氣候災(zāi)害監(jiān)測技術(shù)是在此階段必須發(fā)展的農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施。

5 結(jié)語

全球氣候變暖是近年來所有國家共同關(guān)心的問題，對農(nóng)業(yè)發(fā)展產(chǎn)生了嚴(yán)重影響。在氣候變暖環(huán)境下加強對農(nóng)業(yè)種植生產(chǎn)技術(shù)的研究將有助于中國的農(nóng)業(yè)發(fā)展，并為種植面積帶來更大的經(jīng)濟利益。