王愛珍

(山東省商河縣氣象局,山東 商河 251600)

全球氣候變暖對我國小麥生產(chǎn)的影響

王愛珍

(山東省商河縣氣象局,山東 商河 251600)

全球氣候變暖作為一個公認(rèn)的事實(shí)，對我國各個領(lǐng)域的影響逐漸增大。農(nóng)業(yè)是與氣候條件密切相關(guān)的行業(yè)，氣候變暖對其影響更加深遠(yuǎn)，其結(jié)果對我國糧食安全具有決定性作用。文章綜合了有關(guān)氣候變暖與糧食生產(chǎn)的相關(guān)研究，從氣候變暖對小麥生長發(fā)育、小麥產(chǎn)量以及病蟲的發(fā)生等方面進(jìn)行了詳細(xì)的闡述，最后針對相關(guān)問題提出了一些建議和措施，期望能減緩氣候變暖給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來的損失。

氣候變暖；小麥；病蟲害

近百年來，在全球變暖背景下，中國年平均地表氣溫明顯增加，升幅為0.5～0.8℃(余會康等，2016)。隨著CO2等溫室氣體(GHG)年排放量不斷增長，中國氣候逐漸向暖干趨勢發(fā)展。氣候變暖正在影響著我們社會生活的各個方面，如影響生態(tài)系統(tǒng)養(yǎng)分循環(huán)(宋飄等，2014)，改變區(qū)域性降水規(guī)律(李維京等，2015)，影響著植被地理分布格局(李垚等，2014)，以及對糧食產(chǎn)量均帶來了深刻的影響(余會康等，2016)。中國是一個人口大國，確保糧食安全一直是中國政府農(nóng)業(yè)政策最主要的政策目標(biāo)之一(周曙東等，2013)，氣候變化將繼續(xù)對自然生態(tài)系統(tǒng)和社會經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)產(chǎn)生重要影響，也使農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)、農(nóng)業(yè)病蟲害發(fā)生規(guī)律和農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害發(fā)生規(guī)律產(chǎn)生了變化，給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成了很大困難，而且這些影響以負(fù)面為主，某些影響具有不可逆性(陳俊聰?shù)龋?016)。氣候變化也導(dǎo)致我國糧食主產(chǎn)區(qū)極端氣候事件頻發(fā)，促進(jìn)農(nóng)業(yè)生物災(zāi)害與農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害形成與發(fā)展，進(jìn)而對我國糧食生產(chǎn)方式、栽培管理、經(jīng)營方式、種植制度、結(jié)構(gòu)布局產(chǎn)生較大影響(覃志豪等，2015)。氣候變暖是全球氣候變化的主要特征，對我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和糧食安全產(chǎn)生重大影響(孫華等，2015)，已成為國內(nèi)外學(xué)者普遍關(guān)注的熱點(diǎn)問題之一。小麥?zhǔn)侨蠊任镏?，幾乎全作食用，僅約有1/6作為飼料使用。中國是世界最早種植小麥的國家之一，2010年小麥?zhǔn)鞘澜缟峡偖a(chǎn)量位居第二的糧食作物(6.51億t)，僅次于玉米(8.44億t)。影響糧食安全的因素有氣候變化、城市化、全球化、人口增長、疾病、食物消費(fèi)結(jié)構(gòu)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平以及其他的因素(楊絢等,2013)。中國北方的小麥主產(chǎn)區(qū)正是氣候變暖較顯著的區(qū)域(楊絢等，2013)，小麥產(chǎn)量的波動對我國糧食安全具有重要影響。在全球極端高溫事件頻率增加的背景下，全球氣候變暖對我國小麥生產(chǎn)會產(chǎn)生何種程度的影響，以及如何減小氣候變暖帶來的影響，本文將在目前已有研究的基礎(chǔ)上，總結(jié)歸納全球氣候變暖對我國小麥種植的影響，為我國小麥種植和發(fā)展提供依據(jù)。

1 全球氣候變暖對小麥生長發(fā)育的影響

小麥一生經(jīng)歷播種、出苗、分蘗、越冬、返青、抽穗揚(yáng)花、灌漿成熟等生育階段，要經(jīng)過秋、冬、春3個季節(jié)，進(jìn)入夏季成熟，生育期處在暖-冷-暖的轉(zhuǎn)季節(jié)氣候環(huán)境里，一生較多的不利條件的影響制約著小麥產(chǎn)量的形成，因此，協(xié)調(diào)好小麥生育進(jìn)程與氣候變化的一致性，對實(shí)現(xiàn)小麥高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)有著十分重要的意義(司宏明等，2015)。大量研究表明，氣候變暖，暖冬出現(xiàn)且春前積溫有所增加，改變了小麥在冬季和春季的生長發(fā)育狀況，使得我國小麥播種期較以往有所變化(李艷等，2006)。氣候變暖有利于促進(jìn)小麥生育進(jìn)程，使抗寒能力弱的麥苗易受凍害(吳根娣等，1996)。商兆堂等(1999)通過對鹽城市37年氣象資料的計算分析得出，小麥生育期間氣候明顯變暖，尤其冬季氣溫上升最為明顯，便得小麥生育進(jìn)程超前，過早拔節(jié)，凍害變重，病蟲草害和澇漬害加重(商兆堂等，1999)。

郜慶爐等(2002)研究表明，早播使小麥越冬前幼穗分化發(fā)育進(jìn)程加快，而小麥在越冬期達(dá)到的幼穗發(fā)育階段越高，在暖冬氣候條件下，小麥遭受凍害的可能性越大；晚播使小麥前期生長發(fā)育速度慢，且單株平均分蘗數(shù)少，后期發(fā)育速度快，穗小粒少，也影響產(chǎn)量的提高(郜慶爐等，2002)。冬前氣溫升高、密度增大的趨勢對小麥安全越冬十分不利，一則容易造成小麥旺長，二則使小麥抗寒能力減弱，一旦遇到強(qiáng)冷空氣過境，小麥的生長點(diǎn)易被凍死，造成小麥減產(chǎn)。

氣候變暖對不同生態(tài)型小麥品種生育進(jìn)程的影響各異。秋冬暖氣候?qū)Υ盒云贩N生育進(jìn)程影響較大，對過渡型的半冬性品種生育進(jìn)程影響較小(司宏明等，2015)。春季適當(dāng)?shù)蜏乜裳娱L小穗分化過程，灌漿期間溫度適宜并稍低，千粒重高(歐陽秋明，2011)。氣候變暖使小麥冬季旺長，易受凍害，生育期縮短，后期高溫影響灌漿(朱展望等，2008)。

2 全球氣候變暖對小麥產(chǎn)量的影響

一般而言，氣溫較高，有利于農(nóng)作物光合同化速率的提高，有利于延長生長季、縮短霜凍期、提高復(fù)種指數(shù)及種植品種多樣化，從而提高單位面積糧食產(chǎn)量(劉春瓊等，2016)。王石立和王馥棠(1993)分析了黃淮海地區(qū)小麥生育期內(nèi)不同時段的溫度與產(chǎn)量的關(guān)系，結(jié)果表明，各地不同季節(jié)氣候變暖對小麥產(chǎn)量的影響不同：北部、中部地區(qū)秋季、冬季變暖將導(dǎo)致增產(chǎn)，春季減產(chǎn)；而南部地區(qū)則秋季、春季將減產(chǎn)，冬季增產(chǎn)(王石立和王馥棠，1993)。司宏明等(2015)的研究表明，在品種更新、栽培技術(shù)完善的前提下，氣候變暖有利于小麥產(chǎn)量的提高，小麥生育期內(nèi)積溫每增加1℃可增產(chǎn)小麥6.56kg/667m2(司宏明等，2015)。氣候變化還會使冬小麥籽粒粗蛋白和賴氨酸分別下降12.8%和4%(李艷等，2006)。周林等(2003)研究黃淮海平原得到：秋、冬季適度增溫，總體有利于小麥產(chǎn)量提高，但春季增溫則相反，升溫愈高，減產(chǎn)愈多(周林等，2003)。高素華等(1992)建立了主要作物農(nóng)業(yè)氣象產(chǎn)量預(yù)測模型，分析了大氣中CO2濃度倍增時主要作物農(nóng)業(yè)氣象產(chǎn)量的變化，其結(jié)果表明，我國華北冬小麥為減產(chǎn)趨勢，西北為增產(chǎn)趨勢(高素華，1992)。1980～2000年氣候變暖引起黃、淮海農(nóng)業(yè)區(qū)雨養(yǎng)小麥全面減產(chǎn)，其中西部減產(chǎn)幅度大于東部。在未來100年內(nèi)，氣候變化將會使我國華北地區(qū)冬小麥產(chǎn)量有不同程度的下降，平均減產(chǎn)10.1%。未來90年內(nèi)氣候變化可能導(dǎo)致華北地區(qū)冬小麥發(fā)育速度加快，生長期變短，使小麥平均減產(chǎn)8%左右(覃志豪等，2014)。

3 全球氣候變暖對小麥病蟲害發(fā)生的影響

小麥病蟲害是影響小麥產(chǎn)量的重要因素，如何及時對其進(jìn)行科學(xué)防治是保證小麥穩(wěn)產(chǎn)、高產(chǎn)的關(guān)鍵。秋冬季氣溫偏高，利于小麥田間雜草生長，雜草基數(shù)增加，加大了春后的危害。受暖冬影響，病蟲越冬基數(shù)增加、死亡率降低，增加了春季病蟲害暴發(fā)頻率，特別是加重了小麥條銹病的發(fā)生。另外，氣候變暖也使病害發(fā)生期提前、危害期延長；積溫增加，縮短了各蟲態(tài)的歷期及整個世代的發(fā)育歷期，加快了害蟲的發(fā)育和繁殖速度，繁殖代數(shù)增加。

由溫室效應(yīng)導(dǎo)致的氣溫和降水的變化，會進(jìn)一步影響各種病蟲害的發(fā)生、分布、生育、存活、行為、遷移、生殖、種類動態(tài)，甚至加劇一些災(zāi)難性病蟲害的大爆發(fā)，尤其是對受溫度控制的病蟲害活動的影響更甚(李秀存，1997)。孫西鳳(李秀存，1997)等研究駐馬店地區(qū)發(fā)現(xiàn)，冬季變暖，為小麥吸漿蟲害的發(fā)生和流行提供了有利的氣象條件。冬季氣溫的高低將直接影響條銹病菌源能否安全越冬，進(jìn)而影響下年條銹病發(fā)生和流行的程度。氣候變暖，尤其是冬季溫度增高，有利于條銹菌越冬，使菌源基數(shù)增大，春季氣候條件適宜，將會促使小麥條銹病的發(fā)生和流行加重(張超英和楊從容，1997)。

溫室效應(yīng)還使一些病蟲害的生長季節(jié)加長，使多世代害蟲繁殖代數(shù)增加，一年中危害時間延長，目前受溫度限制的害蟲活動范圍也會因溫度升高而使危害區(qū)域變大。但對于害蟲生長季延長的時間、危害區(qū)域擴(kuò)大的范圍以及對小麥危害的具體程度(李艷等，2006)還有待進(jìn)一步研究。暖冬還會增加春季病蟲害大爆發(fā)的機(jī)率(朱展望等，2008)。

4 應(yīng)對全球氣候變暖的對策

4.1 栽培管理措施

氣候變暖對麥作產(chǎn)生的影響是多方面的，栽培上應(yīng)充分利用有利方面，克服不利因素。由于氣候趨于變暖，小麥播期應(yīng)比往年推遲，具體年份的播期應(yīng)根據(jù)冬前積溫預(yù)報確定，若盲目早播或遲播，都不利于小麥高產(chǎn)(王海東等，1998)。順物性、應(yīng)天時，氣候趨暖，應(yīng)及時采取促控措施。對暖秋暖冬條件下早播旺苗及時進(jìn)行鎮(zhèn)壓，控肥制旺；晚播弱苗以促為主，利用冬暖促苗情轉(zhuǎn)化。如遇凍害后應(yīng)及時追施恢復(fù)肥，以減少凍害損失。氣候變暖，病蟲草相日趨復(fù)雜，必須加強(qiáng)綜合防除，實(shí)施全程保健栽培。正確地選用良種仍是小麥單產(chǎn)再提高的主要途徑之一。根據(jù)生態(tài)條件及氣候演變趨勢，選用良種應(yīng)以中矮稈、多花多實(shí)、較大粒、中早熟、抗病、耐肥的春性或半冬性品種為主，并且品種多樣化。積極發(fā)展稻麥兩熟，充分利用溫光資源，以奪取稻麥周年高產(chǎn)為前提，優(yōu)化布局，適度擴(kuò)大半冬性及弱春性小麥品種的種植面積，以利為中、晚熟粳稻騰茬。

4.2 預(yù)防和遏制小麥病蟲危害的對策

4.2.1 建立和完善小麥病蟲害監(jiān)測預(yù)警機(jī)制 鑒于氣候變化引起小麥病蟲害發(fā)生流行規(guī)律的變化以及病蟲害加重發(fā)生的趨勢，政府農(nóng)業(yè)部門應(yīng)在現(xiàn)有植保服務(wù)體系的基礎(chǔ)上進(jìn)一步建立和完善植物病蟲害監(jiān)測預(yù)警機(jī)制，加強(qiáng)病蟲測報網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，打破行政區(qū)劃，建立區(qū)域性的植物病蟲監(jiān)測機(jī)制，形成鄉(xiāng)村區(qū)域性監(jiān)測測報的完整網(wǎng)絡(luò);同時應(yīng)提高裝備水平，提高專業(yè)測報技術(shù)人員的素質(zhì)和水平，建設(shè)長效管理與應(yīng)急處理機(jī)制，以實(shí)現(xiàn)早發(fā)現(xiàn)、早監(jiān)測、早報告、早防治的目標(biāo)，及時準(zhǔn)確地做好重大病蟲害的監(jiān)測預(yù)報工作，并通過新聞、廣播、電視、網(wǎng)絡(luò)等多種形式及時向社會發(fā)布信息，及時組織有效的防治，將病蟲害的危害損失降到最低程度。

4.2.2 提高小麥病蟲害綜合防治的技術(shù)水平 小麥病蟲害是影響小麥產(chǎn)量的重要因素，如何及時進(jìn)行科學(xué)防治是保證小麥穩(wěn)產(chǎn)、高產(chǎn)的關(guān)鍵。在防治策略上應(yīng)貫徹“預(yù)防為主、綜合防治”的方針，根據(jù)生態(tài)區(qū)病蟲害的發(fā)生特點(diǎn)協(xié)調(diào)應(yīng)用農(nóng)業(yè)防治、生物防治和化學(xué)防治等措施，充分發(fā)揮自然控制和人為控制的作用，嚴(yán)格掌握防治指標(biāo)，將主要病蟲的危害控制在經(jīng)濟(jì)允許損失的水平以下，盡量減少農(nóng)藥用量或使用低毒農(nóng)藥，以保護(hù)天敵，促進(jìn)農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的良性循環(huán)。

4.2.3 選用抗性品種，做好品種布局 選擇抗性品種是防治病蟲害經(jīng)濟(jì)有效的措施。實(shí)施保健栽培，改善麥田環(huán)境：通過合理耕作和實(shí)施保健栽培措施，能夠有效改善麥田環(huán)境。抓住關(guān)鍵時期開展化學(xué)防治：小麥生育中后期(拔節(jié)-灌漿)是小麥多種病蟲開始傳播、迅速擴(kuò)展流行并造成嚴(yán)重危害的關(guān)鍵時期，應(yīng)在做好監(jiān)測的基礎(chǔ)上，根據(jù)不同的防治對象采取有效的化學(xué)防治措施。

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