林娇蓉,王明汉,张良
(福建省福安市气象局,福建 宁德 355000)
农作物是中国经济发展中相对重要的组成部分,为中国经济的全面发展奠定了良好的基础,这就是为什么中国非常重视作物生产。然而,在社会发展的过程中,自然环境已被大大破坏,全球气候变暖已是不争的事实,这对播种和农作物的生长极为不利。农作物在生长过程中会受到气候变暖的影响,所造成的各种影响将在很大程度上降低农作物的产量。因此,有必要分析气候变暖对种植作物的影响,并提出相应的对策,以保证作物的健康生长。
在近年的气候变化调查中,可以发现全球气候正在逐渐变暖,气候变化严重影响了农业生产的潜力。东北大多数农业产区的生产潜力得到了增强,生产潜力的变化与农作物的习性和生长特性有很大关系。玉米和大豆等农作物对温度的敏感性较低,因此它们不受全球气候变暖的影响。但是,全球气候变暖对降水的影响非常严重:在一些容易发生干旱灾害的地区,降水量减少,干旱长期无法缓解,导致产量下降。从宏观形势的分析来看,不同农业生产地区的生产潜力变化差异很大,在这种气候环境下,必须改变农作物的技术和结构以减少损失。种植合适的植物并加强田间管理[1],以应对全球气候变暖造成的生产率下降。
中国拥有广阔的土地面积,并且受到全球气候变化的严重影响。由天气问题引起的灾难也在逐渐增加。近年来,南部地区经常发生极端降温天气,导致生产阶段的农作物死亡,并在种植区造成严重损失。气候灾害对作物生产阶段的影响不仅会受到不利影响,而且如果情况严重,还将导致整治地区大面积的作物绝收。由于农作物的种植和生产时间较长,因此如果因灾害而死亡,将错过一年的播种期,对农民的影响是无法估量的。由于全球气候变暖也导致了冬天变暖的现象,北部地区的冬天温度大大升高,有些细菌不容易被杀死。作物生长时,会影响种植安全,并容易引起作物病虫害。
光是作物光合作用的必要条件。作物叶片上的叶绿体吸收叶绿素,然后产生叶绿素,当物质长时间积累时,更有利于作物生长。在农业生产过程中,光强度应适当。太强的光会损害农作物本身并影响农作物的生长,而太弱的光则会影响农作物的光合作用,因此无助于光合产物的合成。光与温度之间存在密切的关系。在适当的温度条件下,大多数农作物的生长条件最佳。温度低于或高于适当范围将阻碍作物的正常生长和发育。
水分是影响农作物生长发育的重要因素之一,农作物水分含量占体重的70%~90%。缺水不利于养分传播和作物新陈代谢,影响作物的生长发育;过量的水将使植物出现徒长,而根部的过量水将影响植物对养分的吸收,最终导致植物枯萎或死亡。
全球气候变暖对大多数作物种植地区的影响是不利的。温度变化朝着极端的方向发展,最严重的是在春季和夏季,此时农作物需要积温。北部积温的下降不符合作物生长的需求标准,导致了严重的农作物成熟性不足的现象,不符合使用需求标准。光照时间和昼夜温差对作物生长过程中有机物的形成有很大的影响,并且所显示的特性非常不利于农业生产。
农作物合理的种植时间是农民经过长时间的时间总结出来的,并参照理念的经验来进行培育种植。当全球变暖发生时,这种平衡就被打破了,农民很难进行最佳种植。此外,气候变化更加频繁且难以预测,因为种植的农作物在生长期早期受到不利环境的影响后很可能会死亡。干旱的影响可以通过人工灌溉来解决,但是过高或过低的温度都无法解决。农作物的种植结构发生了很大变化,农民提高了喜温作物的播种率,从而更加保险。玉米和大豆等农作物的成熟时间受到了重大影响。即使在冬天,积温也会逐渐升高。在这种环境下,种植结构和收获时间已经改变。有必要加强对该地区的调控,调整种植方式,协调种植方式和种植速度,将不良气候造成的损失影响降至最低。
温度对土壤肥力的影响是显而易见的:随着温度的升高,土壤中有机物的生物降解速度加快,从而降低了土壤肥力。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,虽然可以补偿土壤中有机质的减少,但如果此时持续干旱,则会影响土壤中的有机质。作物根部生物量的积累和分解,因此必须增加施肥量。此外,全球气候变暖为病虫害的出现和杂草的传播提供了有利的条件[3]。为了减少对农业的影响,农民应该增加农药使用量,这就造成间接增加农业生产成本。温度对土壤肥力的影响是显而易见的:随着温度的升高,土壤中有机物的生物降解速度加快,从而降低了土壤肥力。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。
随着全球变暖的加剧,水热的区域平衡和季节性分布被打破。温暖的冬天为越冬的害虫和卵的生长和发育提供了有利条件,并提高了害虫的成活率。随着农业生产中农药使用量的增加,对病虫害的抵抗力也随之增强,这种情况在小麦和棉花种植地区尤为明显。小麦种植区的病虫害频繁出现,增加了多种作物的收成指数,导致冬季病虫害的繁殖。在小麦种植区,需要改变农田的水肥条件,必须增加农田的灌溉和肥料用量,这使活跃的小麦进一步受到蚜虫的损害,降低小麦的产量和品质。
鉴于未来气候变暖可能对农业造成的影响,根据光,温度和水资源的未来组合以及农业气象灾害的新模式,改进作物和品种布局并有计划地培育和选育抗旱、抗涝、抗高温和低温等抗逆品种,采取技术措施,预防灾害,稳定生产,增产,防止农业病虫害加重。改革种植结构时,有必要深入了解农作物生长发育,产量形成与天气状况之间的关系,然后进行农业气候资源的合理利用和防灾研究。
我们需要加强对气候变化对农业生产影响的研究,并加强对农业生产能力建设的投资。近年来,农业生产已适应气候变化,农作物和品种的布局发生了重大变化,但这些变化改变了自然灾害的“受体”并增加了风险。由于干旱,洪水和冻害造成的损失增加,归因于许多作物品种的高产量性状特征和降低的抗逆性。西南地区的玉米已经从成熟中期开始发展到成熟中晚期,然后到成熟后期。在秋天,受到低温影响的风险肯定会增加原因是受体已经改变,该品种的抗冻性降低了。因此,在选择一个品种时,不仅要追求高性能,而且还要充分考虑抗逆性等品种的特性,否则可能得不偿失。过去,我们的农业科学致力于提高农作物的产量和质量,在未来的农业科学研究中,我们需要增加气候变化的因素并考虑气候变化的影响。
在农业生产中,农民都非常重视育种,肥料,植物保护,环境等各个方面,并将根据需要开发相应的技术[4]。但是,以前的改进没有考虑到未来优良种子应用领域的气候变化。此外,我们还必须考虑在不断变化的天气条件下,某些新技术是否仍然可以执行与以前相同的功能,该技术有何调整,气候变化给农业生产带来了许多变量,因此,应对气候变化对农业的不利影响的最佳方法是根据当地情况采取适应性措施,包括农业结构调整。未来的气候预测,即在正确的时间和地点,根据未来的气候变化预测种植最佳农作物,加强管理,改善农业基础设施,尤其是灌溉和排水,并采用新技术提高农业生产对气候变化不利影响的抵抗力。提高农业适应力,最大程度减少损失。因此,迫切需要开发适应当前和未来气候变化的新应用技术。从预防气候变化风险的角度来看,农业生产必须加强能力建设;加强对农业生产和农业灾害中气候变化的监测和评估;加强培训和服务,使农民了解如何应对气候变化。
鉴于当前无法有效改善气候变化的基本现象,有必要加强农业基础设施建设,提高抗气象灾害能力。现代农业基础设施的建设在以下两个方面需要加强:首先,加强水利工程建设,既可以有效缓解干旱,又可以提高抗洪能力,从而减少作物气象灾害的影响。其次,加强现代气候观测技术的应用。尽管不能有效地预防气候灾害,但是气候观测技术可以有效地预测即将发生的气候灾害,因此可以提前采取各种预防措施。根据最近的统计数据,气候灾害预防技术可使作物单产降低控制到30%以内,因此气候灾害监测技术是在此阶段必须发展的农业基础设施。
全球气候变暖是近年来所有国家共同关心的问题,对农业发展产生了严重影响。在气候变暖环境下加强对农业种植生产技术的研究将有助于中国的农业发展,并为种植面积带来更大的经济利益。