北方氣候變暖對(duì)種子生產(chǎn)的影響及解決方法分析

李天

摘 ? ?要：氣候條件對(duì)于種子的生長發(fā)育起到持續(xù)性影響，在全球變暖的大環(huán)境下，糧食的品質(zhì)、產(chǎn)量、病蟲害類型發(fā)生了巨大變化。為保證我國糧食生產(chǎn)安全，更好地應(yīng)對(duì)新環(huán)境下農(nóng)業(yè)生產(chǎn)安全，農(nóng)業(yè)專家著力對(duì)各地區(qū)的農(nóng)產(chǎn)品種植、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)量與全球變暖所帶來的變化進(jìn)行比對(duì)分析。過去部分地區(qū)由于緯度較高，種植的農(nóng)作物大部分為耐旱耐寒型農(nóng)作物。隨著全球變暖的加劇，季節(jié)氣候變化更加不穩(wěn)定，這對(duì)于農(nóng)產(chǎn)品的生長產(chǎn)生了負(fù)面影響。為了進(jìn)一步判斷環(huán)境與產(chǎn)量之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，需要對(duì)具體區(qū)域的單一種植類農(nóng)作物進(jìn)行跟蹤式數(shù)量獲取和分析。

關(guān)鍵詞：北方地區(qū);氣候變暖;種子生產(chǎn);影響;解決辦法

文章編號(hào)： 1005-2690（2021）11-0135-02 ? ? ? 中國圖書分類號(hào)： S162 ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A

全球變暖及溫室效應(yīng)的不斷加劇，正影響著全球的生態(tài)平衡，對(duì)于各地區(qū)的生態(tài)圈穩(wěn)定及農(nóng)作物的生長習(xí)性都產(chǎn)生了嚴(yán)重的影響。我國是人口大國，為保障北方地區(qū)糧食生產(chǎn)安全，研究人員對(duì)北方地區(qū)種子生長與全球變暖大環(huán)境下的變化影響因素進(jìn)行了對(duì)比分析[1]。從初步的調(diào)查結(jié)果可以看出，北方地區(qū)廣泛地出現(xiàn)氣候變暖，對(duì)收獲的糧食品質(zhì)及種子的生產(chǎn)確實(shí)產(chǎn)生了影響。相較于過去的耕種周期，在全球變暖的大環(huán)境下，原本穩(wěn)定的北方區(qū)域糧食種植周期被打亂，直接影響到糧食生產(chǎn)的產(chǎn)量和質(zhì)量[2]。作為世界人口大國，糧食安全是決定我國社會(huì)發(fā)展的一個(gè)命脈，全球變暖對(duì)于大范圍的農(nóng)作物生產(chǎn)產(chǎn)生了嚴(yán)重的影響，因此必須給予充分重視。

1 ? 北方氣候逐漸變暖對(duì)農(nóng)作物種子產(chǎn)生的影響

氣候變化的一個(gè)重要影響在于雨養(yǎng)農(nóng)作物的耕作面積占據(jù)農(nóng)田面積的60%。據(jù)預(yù)測(cè)，南非和撒哈拉以南的非洲地區(qū)將嚴(yán)重遭受氣候變化的影響[3]。如果增加高產(chǎn)抗逆品種，同時(shí)增加水分和養(yǎng)分，農(nóng)作物產(chǎn)量仍是可以增加的。氣候變化將影響糧食安全，主要表現(xiàn)在可食用性、可獲得性、供應(yīng)穩(wěn)定性和食物利用率4個(gè)方面。而種子將在食物生產(chǎn)中產(chǎn)生重要作用，因此，應(yīng)在合適時(shí)間和地點(diǎn)提供高產(chǎn)抗逆品種。此外，氣候變化還將影響到病蟲害，導(dǎo)致新的病蟲類型的發(fā)生，影響蟲害和疾病的發(fā)展以及新的害蟲種族在整個(gè)種群生態(tài)中的地位。

1.1 ? 有利影響

科學(xué)家們將重點(diǎn)研究解決氣候變化背景下水分、熱量等資源要素時(shí)空變化對(duì)糧食生產(chǎn)系統(tǒng)的影響機(jī)理和適應(yīng)機(jī)制，以及病蟲害和旱災(zāi)等災(zāi)害過程、致災(zāi)成災(zāi)機(jī)理及適應(yīng)機(jī)制等關(guān)鍵的科學(xué)問題[4]。

北方地區(qū)出現(xiàn)大規(guī)模的氣候變暖，其在影響農(nóng)作物生長時(shí)存在有利因素。在農(nóng)作物的進(jìn)化過程中，為了提高種子的存活率，進(jìn)化出針對(duì)低溫環(huán)境休眠的機(jī)制，保證了種子在低溫環(huán)境下不會(huì)生長發(fā)育，減少了其暴露在寒冷環(huán)境中的時(shí)間，確保了種子的成活率[5]。

一是在進(jìn)行農(nóng)作物生產(chǎn)時(shí)，為提高生產(chǎn)存活率，會(huì)選擇在溫度較高的季節(jié)進(jìn)行耕種，所以我國北方地區(qū)長期以來都有固定時(shí)長的休耕期。但這樣的固有模式在北方地區(qū)受到全球變暖影響之后，發(fā)生了巨大的變化。農(nóng)業(yè)種植者可以更加靈活地選擇耕種時(shí)間，原本可用于種植糧食的窗口期被進(jìn)一步拓展，適合糧食作物生長發(fā)育的時(shí)間被進(jìn)一步延長，北方地區(qū)利用延長適合耕種的時(shí)間，對(duì)原有的糧食種植周期進(jìn)行了相應(yīng)的調(diào)整。

二是外部的溫度會(huì)影響到農(nóng)作物的生長周期。隨著外部溫度升高，農(nóng)作物生長所需固定的生命周期會(huì)縮短。以小麥和玉米為例，經(jīng)過跟蹤調(diào)查，在全球變暖之后，北方地區(qū)小麥的生長時(shí)間被縮短，產(chǎn)量提升。但由于溫度變化的總體幅度并不明顯，所以只是小規(guī)模的數(shù)量變化。但不可否定的是，溫度變化確實(shí)存在，并且呈現(xiàn)一種不可逆的態(tài)勢(shì)。由于冬季溫度升高，一些耐寒農(nóng)作物可以選擇在冬季種植，填補(bǔ)了北方地區(qū)農(nóng)作物種植的“空窗期”。在寒冷的氣候條件下，農(nóng)作物要將更多的養(yǎng)分用作能量消耗，用于生長的營養(yǎng)成分被大幅調(diào)用，會(huì)影響到農(nóng)作物的生長。因此與其他時(shí)間段進(jìn)行生產(chǎn)種植的農(nóng)作物相比，在寒冷時(shí)期種植的農(nóng)作物產(chǎn)量是最低的。但在氣候變暖的大環(huán)境下，這種農(nóng)作物在低溫環(huán)境中被凍死的概率卻可以降低，甚至可以對(duì)北方原有的耕種周期產(chǎn)生顛覆性的變化。大幅度提升種子的利用率，讓單一種植期能收獲更大的經(jīng)濟(jì)效益，鼓勵(lì)種植人員進(jìn)行農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，用實(shí)際的經(jīng)濟(jì)收益來改善農(nóng)業(yè)工作者的生活水平。

1.2 ? 不利影響

在全球氣候變暖的背景下，農(nóng)作物的高溫?zé)岷?huì)進(jìn)一步加劇，農(nóng)作物生育周期縮短，導(dǎo)致種子成熟度降低，造成農(nóng)作物產(chǎn)量減少。在平均氣溫升高的同時(shí)，極端溫度的出現(xiàn)頻率也將增加，對(duì)局部地區(qū)農(nóng)作物的生長發(fā)育產(chǎn)生抑制作用。此外，溫度的升高會(huì)伴隨局部降水量或有效水分的減少，也會(huì)影響農(nóng)作物光合作用的過程和光照強(qiáng)度;土壤水分的蒸發(fā)則會(huì)加速土壤中肥料的分解和流失，同時(shí)使農(nóng)作物呼吸消耗增加。

不同農(nóng)作物的生長周期存在明顯的差異，例如冬小麥過去已經(jīng)適應(yīng)了北方地區(qū)寒冷季節(jié)的溫度，通過選擇合適的種子類型，目前廣泛種植的冬小麥適應(yīng)了固定的生長周期，正好適配到適合其生長和種植的時(shí)間節(jié)點(diǎn)。但是由于全球變暖，導(dǎo)致我國北方地區(qū)冬季溫度偏高，農(nóng)作物在溫度較高的環(huán)境中，會(huì)優(yōu)先將養(yǎng)分用于生長發(fā)育的冬小麥，由于在寒冷期之前已經(jīng)有了一定程度的生長，在進(jìn)入冬季寒冷時(shí)間段時(shí)，會(huì)由于其生長速度快而加大了與冷空氣接觸的面積，造成冬小麥的凍傷情況嚴(yán)重。溫度升高雖然有利于農(nóng)作物的生長，但對(duì)于動(dòng)物也會(huì)產(chǎn)生一樣的影響。在冬季由于溫度升高，促使減少對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)有害的動(dòng)物能繼續(xù)在冬季生活，提高了農(nóng)作物病蟲害發(fā)生的概率，降低了農(nóng)作物的有效產(chǎn)量。從大的時(shí)間周期來分析全球變暖，勢(shì)必會(huì)造成高溫天氣的增加，導(dǎo)致干旱更加嚴(yán)重。整個(gè)區(qū)域會(huì)出現(xiàn)降水量不斷降低的情況，造成土壤中的含水量不斷減少，不利于農(nóng)作物的生長，而且會(huì)對(duì)種植人員把握最佳的播種時(shí)期造成誤導(dǎo)，導(dǎo)致在錯(cuò)誤的時(shí)間段進(jìn)行了農(nóng)作物播種，由于違反了自然客觀條件，農(nóng)作物無法得到適宜的養(yǎng)分和水分，影響農(nóng)作物的生長[6]。長期處于高溫環(huán)境下，會(huì)使種子結(jié)構(gòu)產(chǎn)生變化。高溫環(huán)境會(huì)讓種子更快速地生長發(fā)育，但由于其內(nèi)部結(jié)構(gòu)還未發(fā)育完整，所以導(dǎo)致成型后的農(nóng)作物顆粒不夠飽滿，影響其產(chǎn)量，并且對(duì)于原本適宜的生長周期和環(huán)境出現(xiàn)了不適應(yīng)。

北方地區(qū)農(nóng)產(chǎn)品種植已有數(shù)千年的歷史，在同一區(qū)域每年耕種的主要農(nóng)作物類型幾乎不會(huì)發(fā)生改變。很多農(nóng)業(yè)種植者已經(jīng)習(xí)慣了既有的農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)種植規(guī)律和時(shí)間節(jié)點(diǎn)驟然變化的外部環(huán)境，會(huì)使得原本適配的種植方式不再有效，甚至?xí)斐赊r(nóng)作物種植時(shí)間節(jié)點(diǎn)選擇與實(shí)際情況相悖，影響農(nóng)作物的生長。一線農(nóng)業(yè)種植者缺乏專業(yè)知識(shí)，在應(yīng)對(duì)這種大環(huán)境氣候變暖所導(dǎo)致的產(chǎn)量降低和病蟲害加劇的情況時(shí)，難以在短時(shí)間內(nèi)作出有效的調(diào)整，也不知道采取何種手段來減少損失，因此會(huì)對(duì)很大范圍內(nèi)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用戶的正常生產(chǎn)規(guī)律和產(chǎn)量造成影響。

2 ? 針對(duì)北方氣候變暖不利影響的解決方案

2.1 ? 加強(qiáng)對(duì)害蟲的防治

病蟲害防治是在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中一直伴隨其中的一個(gè)長遠(yuǎn)工作，自有農(nóng)業(yè)生產(chǎn)以來，我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者和相關(guān)研究人員就已經(jīng)不斷地在研究兩者之間的影響因素。結(jié)合外部環(huán)境的變化所導(dǎo)致的冬季病蟲害數(shù)量增加的情況，研究人員要盡快收集數(shù)據(jù)，經(jīng)過實(shí)地試驗(yàn)，形成一套行之有效的病蟲害防治措施，并盡早地對(duì)種植人員進(jìn)行教育和宣傳，讓其能在較短時(shí)間內(nèi)適應(yīng)這種新的農(nóng)業(yè)種植和病蟲害防治方式。

目前我國廣大的北方農(nóng)業(yè)種植區(qū)域還沒有經(jīng)歷過類似的變化，因此在前期進(jìn)行數(shù)據(jù)收集時(shí)，更要強(qiáng)調(diào)數(shù)據(jù)收集的效率，動(dòng)用信息化手段將病蟲害產(chǎn)生的區(qū)域作用的影響范圍進(jìn)行量化統(tǒng)計(jì)并盡快匯總。在總體態(tài)勢(shì)把握上打好基礎(chǔ)，同時(shí)在近期要提高對(duì)于病蟲害情況調(diào)查的頻率和強(qiáng)度，縮減病蟲害檢查間隔，發(fā)現(xiàn)病蟲害后及時(shí)進(jìn)行干預(yù)。

2.2 ? 選用抗旱能力較強(qiáng)的種子播種

由于全球變暖勢(shì)必會(huì)導(dǎo)致區(qū)域內(nèi)的降水量降低，導(dǎo)致干旱天氣出現(xiàn)的頻率升高，因此要未雨綢繆，在選擇農(nóng)作物種子時(shí)，盡可能選擇抗旱能力較強(qiáng)的種子，以應(yīng)對(duì)可能發(fā)生的旱季，減少外部環(huán)境突變對(duì)于農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量造成的影響。

3 ? 結(jié)語

北方地區(qū)是我國重要的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)基地，北方地區(qū)的農(nóng)業(yè)產(chǎn)品的產(chǎn)量會(huì)直接影響到整個(gè)社會(huì)的穩(wěn)定發(fā)展，相關(guān)研究人員要盡快收集數(shù)據(jù)，對(duì)全球變暖所產(chǎn)生的一系列與農(nóng)產(chǎn)品相關(guān)的影響因素進(jìn)行調(diào)查和總結(jié)，推廣出一套適應(yīng)當(dāng)前氣候條件的種植方案。

參考文獻(xiàn)：

[ 1 ] 潘媛，王鈺，張應(yīng)，等.梔子種子性狀變異及其與地理——?dú)夂蛞蜃拥南嚓P(guān)性研究[J].重慶中草藥研究，2018（2）：49.

[ 2 ] 張東杰，徐翔，曾小強(qiáng)，等.寧夏賀蘭山種子農(nóng)作物區(qū)系垂直分布格局及其氣候解釋[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2016，44（32）：53-56.

[ 3 ] 李艷明.氣候變暖對(duì)呂梁山區(qū)種子生產(chǎn)的影響及其應(yīng)對(duì)措施[J].種子科技，2016，34（11）：63，65.

[ 4 ] 苗利.淺析氣候變暖對(duì)北方種子生產(chǎn)的影響[J].種子科技，2016，34（7）：49.

[ 5 ] 李東勝，史作民，劉世榮，等.南北樣帶溫帶區(qū)櫟屬樹種種子化學(xué)組成與氣候因子的關(guān)系[J].生態(tài)學(xué)報(bào)，2012，32（24）：7857-7865.

[ 6 ] 韓超，申海玉，劉慶.云杉種子萌發(fā)和幼苗生長對(duì)氣候變暖與UV-B輻射增強(qiáng)的響應(yīng)[J].西北植物學(xué)報(bào)，2012，32（8）：1632-1638.