研究显示,季节性干旱可以减少水稻、小麦和玉米三大主粮作物的产量,其中玉米所受影响最大。
粮食生产系统特别容易受到气候变化的不利影响,在中国,这也是影响食物安全的一个关键因素。气温升高缩短了谷物的生产周期,导致平均产量的下降,而频繁的季节性干旱则对灌溉用水造成了压力。保障食物安全尤其是粮食生产系统免遭气候变化的负面影响,是《巴黎协定》的基本优先事项。
在中国,季节性干旱会造成巨大损失。我们的研究发现,在最坏的情况下,到2030年之前,季节性干旱可能使三大主粮作物(水稻、小麦和玉米)减产8%。其中,玉米产量受到影响最大,预计总共减产近五分之一;其次是小麦,预计减产4%;而水稻将减产1.5%。
我们利用中国农业政策分析模型和农业普查数据,评估了气候变化对粮食生产和土地耕作面积的影响,并得出了这些结论。
研究显示,气候变暖会缩短当地作物的生长周期,令花期和结果期提前,导致干物质积累、种子重量和作物产量下降。通常来讲,在全生长周期中气温每上升一摄氏度,水稻生长期会缩短近4天,小麦减少10天,而玉米减少7天。
尽管如此,气候变暖对粮食生产的影响是好坏参半的。一方面,气候变暖缩短了作物生长周期,导致产量下降;另一方面,它产生了丰富的热量资源。
中国已经制定了一些适应气候变化策略,包括调整耕作模式、加强农业基础设施建设、推迟播种时间以规避高温和干旱、采用节水技术增加水资源利用率,以及采用地膜覆盖技术防止春末霜冻,但是这些对于抵消气候变化的负面影响还是远远不够的。
我们的第二种情景模拟了仅气候变暖一个因素的影响,预测显示,小麦、玉米和水稻产量分别下降了接近4%、3%和2%。
第三种情景模拟了采用节水灌溉技术的情况,显示玉米、小麦和水稻的产量分别增加了近10%、2%和1%。第四种情景讨论了引用新作物品种对产量的影响,预计玉米、小麦和水稻产量会大幅度上涨,分别增加12%、3%和15%。
然而,第五种情景综合考虑了节水技术和引用新作物品种,可以弥补由于气候变暖和季节性干旱造成的损失,并带来产量更大程度的增加。这种综合方案考虑了气候变暖和适应性策略的综合影响,更接近未来将会实际发生的情况,因此对政策制定者有着重要的参考意义。在这种综合方法下,粮食生产很可能增加五分之一,水稻产量变化最大,可增加30%,玉米产量将增加19%,小麦产量增加1.6%。
研究显示,适应性措施的丰厚回报足以让农民自愿采用。尽管如此,中国当前迫切需要改善国内农村水利基础设施,通过研究和农业推广服务促进新作物品种育种。此外,地方政府应该为农民提供技术支持,调整作物选种,从需水量大的作物转向抗旱作物,尤其是在季节性干旱频发的地区。
本文原载于路透社
作者李曼博士是IFPRI 环境与生产技术部研究员
编译:张力文