研究顯示,全球氣溫每升高一攝氏度,小麥減產的幅度大約為6%?！凹Z食面臨著多種因素的挑戰(zhàn),而氣候變化是其中之一。”在日前舉行的“第二屆國際小麥大會”上,德國慕尼黑工業(yè)大學教授Senthold Asseng在發(fā)言中表示。

　　反常的夏季 艱難的小麥

　　2022年8月,印度農業(yè)部發(fā)布小麥產量預估報告。報告顯示,2022年印度收獲了1.0684億噸小麥,高于之前預估的1.064億噸,但是低于2月份估計的1.11億噸。

　　高溫和干旱顯然影響了印度小麥的產量,進而推高了小麥價格,自四月以來,小麥消費通脹率一直保持在9%以上,七月份飆升至11.7%。同時七月份的小麥批發(fā)價格上漲幅度達到13.6%。

　　高溫和干旱的影響遠不止印度,據美國農業(yè)部發(fā)布的《世界農業(yè)生產報告》顯示,歐盟2022/2023年度小麥產量預估1.321億噸,環(huán)比下降1%,同比下降4%,低于五年平均水平。

　　同樣來自美國農業(yè)部的數據顯示,美國小麥預計減產幅度達到8%,其中,冬小麥單產相比去年下降了4.6%,春小麥則受干旱影響,播種面積大幅減少,只有預訂面積的一半左右。

　　在高溫襲擊的同時,另外一些地方,卻在遭遇淫雨和澇漬的威脅,在美國北達科他州,暴風雪在四月降臨,隨后冰雪消融后引發(fā)洪水,一直到5月下旬,春小麥播種的末期,美國春小麥的播種面積僅占計劃播種面積的49%。而在北達科他州,同一時間,春小麥播種面積僅完成了預計的27%。

　　2021年,中國北方的秋汛,導致1.1億畝冬小麥晚播。2022年的暖春降低了晚播的影響,但在中國南部,長江中上游的冬麥區(qū),如湖北、江蘇的一些地方,連續(xù)的降雨讓大量麥田浸泡在5厘米深的水中。

　　在全球,三分之一的人以小麥為主糧,但劇烈的氣候變化,正在讓小麥生產的不確定性變得更強。“氣候變化,正影響著全球10%的人口?！盨enthold Asseng說。

　　高溫影響下,小麥一定減產嗎

　　怎樣判斷極端氣候對小麥生產造成的影響,正成為全球小麥領域的科學家們日漸重要的課題。

　　Senthold Asseng介紹,他們用一種新的模型去模擬小麥生產的變化,“實驗發(fā)現,溫度的變化對小麥的成熟度影響非常大。我們對全球30個不同地點、30年來的數據進行模擬,結果顯示,全球氣溫每升高一攝氏度,小麥產量就會降低6%左右。這一數據并不是恒定的,在熱帶和亞熱帶,溫度變化的影響更大,且不確定性更小?！?/P>

　　全球氣候變化,最顯著的特點是溫室效應帶來的全球變暖,中國農業(yè)大學資源與環(huán)境學院教授趙闖介紹,“融合長期觀測的歷史數據顯示,相比工業(yè)革命前,全球平均氣溫上升了1.2攝氏度。升溫,主要是人類活動向大氣中排放的溫室氣體所致。”

　　氣溫的上升,在生態(tài)系統(tǒng)中產生了連鎖效應。以全球小麥為例,不考慮其他因素,溫度每升高1攝氏度,可造成6%左右的減產,但與此同時,其他因素也在影響小麥的產量,包括人為采取的措施。在中國,2021年秋汛之后,龐大而完善的農技推廣、植保體系,就隨之而動,同時,全國農業(yè)科研工作者深入田間地頭,現場指導減災保糧技術,再加上暖春的影響,保障了小麥的生產。

　　根據聯合國糧農組織的預測,2022年,全球小麥減產幅度為1%。“從具體的層面看,全球升溫不一定造成所有地方都減產,”趙闖說,“比如在中國的南方和北方,升溫的影響就不同。在西北春小麥生產區(qū),升溫帶來了顯著的負面效應,而在水分充足、溫度卻相對較低的華北南部,如安徽、江蘇等地,升溫則帶來了增產效應。”

　　不只有高溫干旱,還有洪澇災害

　　高溫往往和干旱相伴隨,這使得應對措施更加復雜和艱難。但極端天氣不只有高溫干旱,還有暴雨澇漬。

　　在澳大利亞,塔斯馬尼亞大學劉科博士,進行了一項關于澇漬對小麥產量影響的實驗,同樣的實驗,在中國長江中下游地區(qū)也在進行。

　　2022年春季,澳大利亞遭遇罕見暴雨,就在三月份,暴雨和強風襲擊了東部的昆士蘭州、新南威爾士州等多個地區(qū),當地小麥和油菜受損嚴重。

　　2022年7月,巴基斯坦遭遇罕見暴雨和洪水襲擊,到9月,巴基斯坦三分之一的地區(qū)受到洪水影響。

　　“在極端氣候對農業(yè)生產的影響中,干旱和高溫得到的關注遠大于澇漬災害,”劉科說,“實際上,澇漬災害在全球同樣普遍,且隨機性更強,成因更加復雜。”

　　澇漬災害可能發(fā)生于全球任何農作區(qū),不論是歐洲還是美洲,抑或是中國,都是常見的農業(yè)災害,“澇漬災害其實也會造成相當大的影響,尤其是它發(fā)生在小麥產量形成的關鍵時期。”劉科說。

　　國際氣候科學家小組的一項研究顯示,在未來,隨著全球氣溫的繼續(xù)上升,類似的強降雨可能會變得更多。

　　在我國長江流域,今年三四月份同樣遭遇了連續(xù)強降雨,罕見的連續(xù)暴雨落在稻麥輪作區(qū),由于田間土壤板結,地表積水下滲過慢,致使當地小麥、油菜長時間浸泡在水中。

　　“在全球,每年洪澇災害給小麥造成的損失,遠比想象的要大,”劉科說,“從田間試驗的數據看,在不采取補救措施的情況下,常規(guī)的澇漬災害,可能給小麥產量造成大約3成以上的損失。這不包括一些毀滅性的洪澇災害打擊?！?/P>

　　要保護小麥,根本在保護生態(tài)

　　科學家們正在考慮開發(fā)更多的技術,以應對極端氣候對小麥造成的影響。

　　其中,抗旱小麥的培育無疑是最重要的途徑之一。中國是小麥育種的大國,小麥品種100%自主,并且育成了多種抗旱小麥品種,如中國農業(yè)科學院育成的中麥895,具有優(yōu)良的灌漿速率和耐熱性,在黃淮海南部推廣面積居于首位。中國農業(yè)大學農學院教授孫其信主持完成的“小麥耐熱基因發(fā)掘與種質創(chuàng)新技術及育種利用”項目,在2021年獲得國家技術發(fā)明二等獎。

　　隨著分子基因組學的發(fā)展,關于小麥耐熱耐旱基因的研究,也已獲得突破,中國農業(yè)科學院數據顯示,該院科學家們,已經篩選出110多份抗旱耐熱性突出的小麥種質資源。此外,就在2022年7月,中國農業(yè)科學院作物科學研究所小麥抗逆分子育種創(chuàng)新研究組,發(fā)現了一種負調控機制,有助于小麥平衡干旱脅迫響應和正常的植物生長發(fā)育。

　　在應對澇漬災害方面,劉科告訴記者,目前已經定位到小麥的相關基因,并且在實驗中發(fā)現,在連續(xù)極端澇漬情況下,對照組產量損失可以降低17%-25%。這對未來育成相關的抗性品種具有重要意義。

　　更多的方法正在被科學家們開發(fā)出來,比如工廠化生產的垂直農業(yè)。Senthold Asseng在國際小麥大會上介紹,他們通過實驗發(fā)現,在設施內進行工廠化生產,可能是未來應對糧食危機的途徑之一。“我們計算過垂直農業(yè)的生產潛力,在普通農田中,1公頃土地每年可生產三到四噸小麥,而搬到室內生產,產量可以達到5倍,極限情況下,可以達到60倍。而垂直農業(yè),假如在一棟樓中,種植100層,理論上產量可以達到6000倍。當然,這樣的極限生產,成本極高,在當前不具備推廣價值。但不可否認,當真正遇到糧食危機的時候,成本是次要的?！?/P>

　　不過,和被動地適應環(huán)境變化相比,主動維護生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展,是解決極端氣候危機的根本辦法,2015年,《巴黎協(xié)定》規(guī)定,把全球平均升溫控制在比工業(yè)革命前水平高出2攝氏度之內,并努力限制在高出1.5攝氏度。2021年,G20峰會再次達成協(xié)議,承諾采取“有意義和有效”的措施,以實現將全球升溫限制在1.5攝氏度的目標。

　　“在未來,如果采取極為嚴格的措施,這個目標是有可能實現的,”趙闖說,“我們一方面要考慮如何應對氣候變化對小麥及農業(yè)生產造成的影響,另一方面,也要真正把生態(tài)為基本的原則,真正保護好我們的生存之地?！?/P>