深瞳工作室出品

科技日?qǐng)?bào)記者 薛巖 付麗麗 策劃 劉恕 李坤

“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)?！弊鳛橐幻?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?！?/p>

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?！斑@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?！碑?dāng)時(shí)，電話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?！爱?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)?！?/p>

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?！皻夂蜃兓屛鞅钡貐^(qū)的季節(jié)性干旱加劇，其強(qiáng)度與頻率有增加趨勢(shì)?！敝袊?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?！半S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?！敝袊?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?！?/p>

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?！半m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?！?/p>

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）》，指著一條等值線說(shuō)：“這條線當(dāng)年劃在山東德州，如今已北移將近150公里?！?/p>

“這不是數(shù)字游戲，氣候變化帶來(lái)的‘利弊’必須要摸清楚?！敝於ㄕ鎻?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?！痹谒磥?lái)，這事關(guān)糧食生產(chǎn)的安全底線。

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)?！遍L(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)?！斑m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?！?/p>

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?！迸酥救A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?！迸酥救A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?！?/p>

記者手記丨關(guān)乎億萬(wàn)人飯碗的挑戰(zhàn)

付麗麗 薛 巖

完成這個(gè)選題時(shí)，這樣一組畫(huà)面總在腦海中不時(shí)閃現(xiàn)。

河南洛陽(yáng)，6月午后。麥田里，近70歲的張老漢彎腰拾起一株干枯的麥穗，眉頭緊鎖?！胺N了一輩子地，從沒(méi)遇到過(guò)這樣的年頭?！彼嬖V我，今年春季的異常高溫導(dǎo)致小麥提前灌漿，籽粒不飽滿(mǎn)，產(chǎn)量明顯下降。

這不是張老漢一個(gè)人的困境。在全國(guó)各地，氣候變化正以前所未有的方式重塑著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)圖景。

《中國(guó)氣候變化藍(lán)皮書(shū)（2024）》顯示，過(guò)去60年，中國(guó)氣溫平均每10年升高0.3℃，升溫速率明顯高于全球平均水平。我國(guó)農(nóng)業(yè)正面臨著挑戰(zhàn)，氣候變化帶來(lái)的不僅僅是溫度升高，還包括極端天氣事件頻發(fā)、降水模式改變、農(nóng)業(yè)病蟲(chóng)害加劇等一系列問(wèn)題。

在東北，曾經(jīng)的“黃金玉米帶”正面臨干旱威脅；在南方，暴雨和洪澇災(zāi)害頻繁發(fā)生；在西北，水資源短缺問(wèn)題日益突出。中國(guó)農(nóng)業(yè)，正站在轉(zhuǎn)型的十字路口。

面對(duì)挑戰(zhàn)，我們從來(lái)不是被動(dòng)接受，而是主動(dòng)應(yīng)對(duì)。

在湖南洞庭湖平原，我見(jiàn)到了另一種景象。這里的水稻田采用了“稻漁共作”模式，即在稻田中養(yǎng)殖魚(yú)蝦。這種模式不僅提高了農(nóng)田經(jīng)濟(jì)效益，還增強(qiáng)了農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

“魚(yú)類(lèi)活動(dòng)可以松土、除草、治蟲(chóng)，減少化肥農(nóng)藥使用，同時(shí)魚(yú)類(lèi)排泄物又能肥田?！碑?dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)技術(shù)推廣人員向我解釋?zhuān)霸跉夂虿环€(wěn)定性增加的背景下，這種生態(tài)農(nóng)業(yè)模式顯示出更強(qiáng)的韌性。”

類(lèi)似的創(chuàng)新在全國(guó)各地涌現(xiàn)：西北地區(qū)的節(jié)水灌溉技術(shù)、華北平原的抗旱作物品種選育、沿海地區(qū)的耐鹽堿農(nóng)作物栽培……中國(guó)農(nóng)民和科技工作者正在用智慧應(yīng)對(duì)挑戰(zhàn)。

在北京一家農(nóng)業(yè)科技企業(yè)的實(shí)驗(yàn)室里，工作人員向我展示了他們開(kāi)發(fā)的智能農(nóng)業(yè)平臺(tái)。通過(guò)衛(wèi)星遙感、無(wú)人機(jī)和地面?zhèn)鞲衅鳎撈脚_(tái)可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)農(nóng)田環(huán)境，精準(zhǔn)指導(dǎo)灌溉、施肥和病蟲(chóng)害防治。

“科技可以幫助我們更精準(zhǔn)地管理農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，減少氣候變化帶來(lái)的不確定性?！惫ぷ魅藛T告訴我，“我們正在開(kāi)發(fā)基于人工智能的氣候風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警系統(tǒng)，提前預(yù)測(cè)極端天氣事件，幫助農(nóng)民規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)?！?/p>

所幸的是，我國(guó)政府已經(jīng)意識(shí)到氣候變化對(duì)農(nóng)業(yè)的威脅。相關(guān)部門(mén)發(fā)布的《國(guó)家適應(yīng)氣候變化戰(zhàn)略2035》提出了一系列措施，包括培育抗逆品種、調(diào)整農(nóng)業(yè)布局、改進(jìn)耕作方式等。

展望未來(lái)，挑戰(zhàn)依然嚴(yán)峻。有農(nóng)戶(hù)坦言：“新技術(shù)雖好，但投入成本高，我們小農(nóng)戶(hù)難以承擔(dān)?！比绾巫屵m應(yīng)氣候變化的技術(shù)更普惠、更接地氣，是擺在面前的實(shí)際問(wèn)題。

應(yīng)對(duì)氣候變化不是選擇題，而是必答題。從靠天吃飯到知天而作，中國(guó)農(nóng)業(yè)正在書(shū)寫(xiě)自己的答案——這是一場(chǎng)關(guān)乎億萬(wàn)人生計(jì)的戰(zhàn)斗，也是一次向可持續(xù)發(fā)展的重要轉(zhuǎn)型。在這條路上，每一點(diǎn)進(jìn)步都凝聚著汗水與智慧，每一步前行都關(guān)系著未來(lái)的飯碗安全。

張老漢告訴我，他今年打算試種抗旱小麥新品種?！暗剡€是要種，辦法總比困難多?！毕﹃?yáng)下，老人的話樸實(shí)卻有力。

中國(guó)氣象局氣象宣傳與科普中心特聘專(zhuān)家朱定真也說(shuō)：“數(shù)千年來(lái)，我們的祖先在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中不斷適應(yīng)氣候變遷，留下了‘順天時(shí)，量地利’的智慧。今天，我們有了科技助力，更應(yīng)該有信心打造適應(yīng)氣候變化的智能型農(nóng)業(yè)，筑牢中國(guó)碗裝中國(guó)糧的基石?！?/p>