深瞳工作室出品

科技日報記者 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，蘋果只是零星種一點?！弊鳛橐幻?shù)赝辽灵L的“90后”，陜西省吳起縣果業(yè)技術發(fā)展服務中心副主任程占葉告訴科技日報記者，“從2015年起，情況開始發(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、強光照與顯著溫差成為蘋果種植的優(yōu)勢，這里產(chǎn)出的蘋果色澤艷麗、甘甜飽滿。

但全球變暖也讓種蘋果這件事變得更難。

7月底，吳起縣迎來今年最強的一場降水。“這些年降雨越來越多。而且，未來10天全縣最高氣溫均超過30℃，高溫高濕天氣可能會引起果園病害大流行。”當時，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)政府間氣候變化專門委員會（IPCC）2024年發(fā)布的最新評估報告，全球平均氣溫相比工業(yè)化前已上升1.1℃，農(nóng)作物產(chǎn)量變化幅度達到-10%至+25%不等。這組數(shù)據(jù)背后隱藏著一個殘酷現(xiàn)實：傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)模式正在經(jīng)歷史上最嚴峻的考驗。

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展了100公里至200公里，南疆棉區(qū)開始種植生育期更長、產(chǎn)量潛力更大的晚熟棉花品種。全國冬小麥可種植面積因氣候變暖增加了約35萬平方公里。

但這只是硬幣的一面。

中國科學院院士、中國科學院分子植物科學卓越創(chuàng)新中心研究員林鴻宣長期關注氣候變化對農(nóng)業(yè)的影響。他認為，全球氣候變暖速度加快，無論是對人類的生活還是對農(nóng)作物的生產(chǎn)均造成了危害。

高溫極大影響農(nóng)作物的產(chǎn)量和質量?！爱敋鉁馗叱?8℃時，會顯著抑制水稻、玉米、小麥等作物的生長，降低作物的花粉育性，導致結實率下降，產(chǎn)量大幅度減少?！绷著櫺硎荆巴瑫r，高溫還會引起作物灌漿不實、籽粒不飽滿，顯著降低谷物品質。”

在他看來，高溫脅迫，即溫度超過植物適宜范圍上限，對植物能量代謝與生長發(fā)育造成不利影響，正加劇世界糧食生產(chǎn)安全風險。

研究顯示，全球平均氣溫每升高1℃，會導致小麥減產(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)預測，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襲，土地日漸干涸，作物在干旱中艱難求生。

白銀市只是一個縮影。今年甘肅全省降水減少近一半。188萬畝農(nóng)作物受旱，其中10萬多畝成災，還有52萬畝根本無法按時播種，對冬小麥現(xiàn)成產(chǎn)量、秋作物播種出苗造成不利影響。“氣候變化讓西北地區(qū)的季節(jié)性干旱加劇，其強度與頻率有增加趨勢。”中國農(nóng)業(yè)大學教授李思恩說。

從全國看，我國北方大部地區(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、強度增大。

溫度升高也給病蟲害防治帶來新的課題?！半S著種植帶不斷北移，害蟲也會向更高緯度、更高海拔地區(qū)進軍。”中國科學院遺傳與發(fā)育生物學研究所農(nóng)業(yè)資源研究中心研究員張正斌說，以小麥為例，原來主要在南方發(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爆發(fā)。

中國農(nóng)業(yè)科學院監(jiān)測顯示，小麥條銹病適生區(qū)北擴西移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)濟損失超120億元。這種生物地理邊界的重構，使得傳統(tǒng)病蟲害防控策略失效。

江蘇省氣象科學研究所高級工程師徐敏告訴記者，受氣候變暖影響，當?shù)厮靖邷責岷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，強度持續(xù)增強?！叭舨患皶r防災，水稻減產(chǎn)可能超過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

面對日益加劇的高溫、干旱與病蟲害等挑戰(zhàn)，我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)格局正在經(jīng)歷一場深刻轉型。“雖然氣候變化導致的災害性天氣增多，對穩(wěn)產(chǎn)增產(chǎn)構成持續(xù)壓力?！敝袊r(nóng)業(yè)大學資源與環(huán)境學院教授潘志華表示，“但通過采取重啟氣候區(qū)劃、選育抗旱品種、研發(fā)推廣新型種植技術等一系列以科技創(chuàng)新為核心的適應性行動，我們正不斷提升農(nóng)業(yè)氣候韌性，為保障國家糧食安全提供堅實支撐。”

2023年中央一號文件明確提出“重啟新一輪農(nóng)業(yè)氣候資源普查和農(nóng)業(yè)氣候區(qū)劃工作”（以下簡稱“農(nóng)業(yè)氣候區(qū)劃”），這是40年來的首次。2024年，試點范圍擴展至7省5類作物，今年則增至12省市9類作物。

這一進展令中國氣象局氣象宣傳與科普中心特聘專家朱定真倍感欣慰。在朱定真辦公室，他翻出一份泛黃的《中國農(nóng)業(yè)氣候區(qū)劃集（1984）》，指著一條等值線說：“這條線當年劃在山東德州，如今已北移將近150公里?！?/p>

“這不是數(shù)字游戲，氣候變化帶來的‘利弊’必須要摸清楚?！彼麖娬{，“我們要精準地告訴決策者和農(nóng)戶，他們所在地區(qū)的氣候‘基因’，最適合承載哪些植物?！痹谒磥?，這事關糧食生產(chǎn)的安全底線。

如果說農(nóng)業(yè)氣候區(qū)劃工作是要解決“某個地方適合種什么”問題，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3.5億畝小麥田中，約有1億畝常年受旱，導致減產(chǎn)超過50億公斤。如何讓小麥“喝得少、長得好”？中國農(nóng)業(yè)科學院作物科學研究所研究員景蕊蓮帶領團隊歷經(jīng)數(shù)十年的努力，通過田間和人工模擬干旱、高溫環(huán)境，篩選出455份優(yōu)質的抗旱耐熱種質，培育出抗旱耐熱小麥新品種——中麥36。

景蕊蓮算了一筆經(jīng)濟賬：推廣該品種可在1億畝旱地實現(xiàn)增產(chǎn)20億公斤、節(jié)水40億噸，相當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、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)水灌溉等種植技術也在加速推廣。

在甘肅武威這類極端缺水地區(qū)，莊稼生存完全依賴灌溉。過去，當?shù)貜V泛采用畦灌——引水入田、靠重力浸潤，不僅用水效率低，蒸發(fā)損耗更大。自2005年起，李思恩團隊開始研發(fā)推廣“五連環(huán)”淺埋智慧滴灌技術模式，通過中晚熟品種選育、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。

在去年最干旱時期，示范區(qū)玉米田灌水十余次，灌溉總用水量280立方米，實收產(chǎn)量卻高達每畝1.29噸，真正實現(xiàn)了“節(jié)水又增產(chǎn)”。

應對病蟲害也有新方案。

今年初，全國農(nóng)技中心發(fā)布的一項預警顯示，受高溫影響，2025年全國小麥赤霉病預估發(fā)生面積達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變?yōu)槌０l(fā)性重點病害。

當?shù)剞r(nóng)技部門探索出一套綜合防治方案：預測預警先行，依托農(nóng)業(yè)氣象站與物聯(lián)網(wǎng)傳感器監(jiān)測環(huán)境數(shù)據(jù)，結合發(fā)病預測模型精準研判防治時機；再通過手機App、短信、鄉(xiāng)村廣播等渠道，提前向農(nóng)戶發(fā)布防治建議；輔以生物防治手段，保護麥田中的瓢蟲、食蚜蠅等天敵昆蟲，維持田間生態(tài)平衡。

“核心是從‘被動治’轉為‘主動防，綜合治’。”一名農(nóng)技人員表示。通過這一綜合防治方案，赤霉病病穗率控制在3%以下，遠低于不防治田塊20%以上的病穗率。

協(xié)同推進，強化頂層設計

據(jù)世界氣象組織最新預測，未來5年全球氣溫預計將繼續(xù)升高或接近創(chuàng)紀錄水平。在更長的可預見的未來，氣候變暖進程依然在加劇。

“當前氣候變化速度已遠超百萬年來的自然變率，即便實現(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。”長期從事氣候變化影響評估與適應研究的中國農(nóng)業(yè)科學院農(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報記者。

當氣候不再“守約”，農(nóng)業(yè)如何實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，中國人的飯碗如何端得更牢？

農(nóng)業(yè)專家認為，加強農(nóng)業(yè)適應氣候變化的研究是首要課題。在許吟隆看來，當前我國農(nóng)業(yè)適應氣候變化的核心瓶頸是“科學認知不足”。

他分析，現(xiàn)有研究多聚焦于氣候變化對糧食產(chǎn)量的影響，而對作物品質及“生產(chǎn)—加工—運輸—儲存—銷售”全產(chǎn)業(yè)鏈的系統(tǒng)性氣候風險仍缺乏深入評估。

許吟隆進一步解釋道，氣候風險涵蓋氣候對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的危險性沖擊、農(nóng)業(yè)系統(tǒng)對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能力?！澳壳拔覀兊墓ぷ鞲嚓P注減輕脆弱性，但在提升系統(tǒng)適應能力方面仍需加強?！?/p>

許吟隆呼吁，從全國層面加強頂層設計，制定農(nóng)業(yè)適應氣候變化的整體行動方案，突破“一地一策”可能帶來的利益沖突，實現(xiàn)更大范圍內(nèi)的統(tǒng)籌協(xié)調。“適應氣候變化需要堅持全國‘一盤棋’，做好頂層設計規(guī)劃?！?/p>

他還強調，當前適應行動面臨目標模糊、任務不清和考核指標均不完善等障礙。為此，需在國家層面明確優(yōu)先事項，制定清晰的適應目標和具體任務，同時加強適應效果的監(jiān)測與評估，推動適應氣候變化工作走向深入，切實保障國家糧食安全。

讓農(nóng)業(yè)生產(chǎn)主動適應氣候變化，不僅需要政策與資金的協(xié)同推進，更離不開扎實的科學研究與技術集成。從認知到行動，從局部到整體，這一系統(tǒng)性轉變正呼喚更加精細、更具彈性的解決方案。

在潘志華看來，首先要繼續(xù)加強基礎研究。例如，深化氣象條件、技術因素變化對農(nóng)作物生長發(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險評估的定量化方法，深入研究農(nóng)作物與農(nóng)業(yè)系統(tǒng)適應氣候變化的機制與技術途徑。

“同時，我們要對未來氣候變化帶來的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)格局變化加強前瞻性研究，繼續(xù)強化中長期氣候變化對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)布局、作物生長發(fā)育、產(chǎn)量和品質形成、農(nóng)業(yè)病蟲害等影響研究。”潘志華說。

“雖然說農(nóng)業(yè)要‘靠天吃飯’，但我們并非無計可施。”潘志華語氣堅定，“關鍵在于主動適應，學會與新的氣候共存?！?/p>

記者手記：一場關乎億萬人飯碗的“無聲挑戰(zhàn)”

付麗麗 薛巖

寫這個選題，有這樣一組畫面總會在腦海中不時閃現(xiàn)。

河南洛陽，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，從沒遇到過這樣的年頭?！彼嬖V我，今年春季的異常高溫導致小麥提前灌漿，籽粒不飽滿，產(chǎn)量明顯下降。

這不是張老漢一個人的困境。在全國各地，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。

數(shù)據(jù)顯示，過去60年，中國氣溫平均每10年升高0.3℃，升溫速率明顯高于全球平均水平。我國農(nóng)業(yè)正面臨著一場無聲的挑戰(zhàn)，氣候變化帶來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)病蟲害加劇等一系列問題。

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

面對挑戰(zhàn)，我們從來不是被動接受，而是主動應對。

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

“魚類活動可以松土、除草、治蟲，減少化肥農(nóng)藥使用，同時魚類排泄物又能肥田。”當?shù)剞r(nóng)業(yè)技術推廣人員向我解釋，“在氣候不穩(wěn)定性增加的背景下，這種生態(tài)農(nóng)業(yè)模式顯示出了更強的韌性?！?/p>

類似的創(chuàng)新在全國各地涌現(xiàn)：西北地區(qū)的節(jié)水灌溉技術、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……中國農(nóng)民和科技工作者正在用智慧應對挑戰(zhàn)。

在北京一家農(nóng)業(yè)科技企業(yè)的實驗室里，工作人員向我展示了他們開發(fā)的智能農(nóng)業(yè)平臺。通過衛(wèi)星遙感、無人機和地面?zhèn)鞲衅?，系統(tǒng)可以實時監(jiān)測農(nóng)田環(huán)境，精準指導灌溉、施肥和病蟲害防治。

“科技可以幫助我們更精準地管理農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，減少氣候變化帶來的不確定性。”工作人員告訴我，“我們正在開發(fā)基于人工智能的氣候風險預警系統(tǒng)，提前預測極端天氣事件，幫助農(nóng)民規(guī)避風險。”

所幸的是，我國政府已經(jīng)意識到氣候變化對農(nóng)業(yè)的威脅。相關部門發(fā)布的《國家適應氣候變化戰(zhàn)略2035》提出了一系列措施，包括培育抗逆品種、調整農(nóng)業(yè)布局、改進耕作方式等。

展望未來，挑戰(zhàn)依然嚴峻。有農(nóng)戶坦言：“新技術雖好，但投入成本高，我們小農(nóng)戶難以承擔?！比绾巫屵m應氣候變化的技術更普惠、更接地氣，是擺在面前的實際問題。

應對氣候變化不是選擇題，而是必答題。從靠天吃飯到知天而作，中國農(nóng)業(yè)正在書寫自己的答案——這是一場關乎億萬人生計的戰(zhàn)斗，也是一次向可持續(xù)發(fā)展的重要轉型。在這條路上，每一點進步都凝聚著汗水與智慧，每一步前行都關系著未來的飯碗安全。

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﹃栂拢先说脑挊銓崊s有力。

中國氣象局氣象宣傳與科普中心特聘專家朱定真也說：“我們的祖先在數(shù)千年農(nóng)業(yè)史中不斷適應氣候變遷，留下了‘順天時，量地利’的智慧。今天，我們有了科技助力，更應該有信心打造適應氣候變化的智能型農(nóng)業(yè)，讓中國碗裝中國糧的基石更加牢固?！?/p>