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暖濕化下的西北農(nóng)業(yè)挑戰(zhàn)
中國新聞周刊記者/霍思伊
發(fā)于2023.9.11總第1108期《中國新聞周刊》雜志
站在杜民超的蘋果園里,不仔細看很難發(fā)現(xiàn),他種植的果樹上方都“穿”著一層“薄紗”,這是今年6月,他才換的新防雹網(wǎng),上面有細密的小孔,可以兜住一些個頭不大的冰雹。為此,杜民超每一畝園子的種植成本要多花7000元。
但他不得不這么做,因為一場冰雹砸下來,輕則影響果實外觀品質(zhì),重則擊落和打爛果實,造成大面積減產(chǎn)甚至絕收,果樹至少需要兩年以上才能逐漸恢復?!凹词故且淮屋p微的冰雹,也會使每公斤冰糖心蘋果少賣三塊,一畝地大約損失七八千,如果是三四百畝,直接損失就能達到百萬元?!倍琶癯瑹o奈道。杜民超是蘋果大戶,在新疆阿克蘇地區(qū)紅旗坡農(nóng)場經(jīng)營著600畝果園。
西北地區(qū)土地資源豐富,光熱資源充足,是中國重要的糧棉和特色林果基地,阿克蘇蘋果、庫爾勒香梨、哈密瓜與釀酒葡萄等不僅銷往全國,還源源不斷地運往海外。
作為全球?qū)夂蜃兓蠲舾械膮^(qū)域之一,20世紀80年代以來,西北的暖濕化轉(zhuǎn)型對當?shù)剞r(nóng)業(yè)產(chǎn)生著深刻影響:一方面,深受水資源制約的西北,隨著水熱條件轉(zhuǎn)好,農(nóng)作物的種植帶在擴大和北移,生產(chǎn)期延長、產(chǎn)量和品質(zhì)都有提升;另一方面,不斷加劇的極端天氣也在日益困擾著西北農(nóng)業(yè)。氣候變化下的西北農(nóng)業(yè),在經(jīng)歷著什么?
種植帶的擴大和北移
“吐魯番的葡萄哈密的瓜,阿克蘇的蘋果人人夸”。7月末,熱烈的陽光照耀著紅旗坡農(nóng)場,這里出產(chǎn)著全國獨一無二的阿克蘇冰糖心蘋果。
備受追捧的新疆“水果皇后”就長在天山腳下,長年吸收著無污染的冰川雪水,切開蘋果,會看到果核周圍糖分堆積的地方呈透明狀,在陽光下像一片花瓣。新疆是中國最主要的蘋果產(chǎn)區(qū)之一。據(jù)中國蘋果產(chǎn)業(yè)協(xié)會統(tǒng)計,2023年,新疆蘋果種植面積108.3萬畝、產(chǎn)量125.3萬噸,其中阿克蘇地區(qū)、喀什地區(qū)和伊犁地區(qū)為新疆蘋果的三大產(chǎn)區(qū),阿克蘇地區(qū)蘋果種植面積最大,共計47.8萬畝。
阿克蘇地區(qū)光照充足、熱量豐富、氣溫日較差大,有利于蘋果的糖分積累。冰糖心蘋果的糖度可達17~21度,比普通蘋果高20%左右。蘋果大戶杜民超在巡視著他的600畝蘋果園和18000棵果樹。他是阿克蘇地區(qū)豐慶園果品農(nóng)民專業(yè)合作社理事長,2000年從河南來到新疆,開始在紅旗坡種蘋果。那時,阿克蘇的蘋果種植歷史只有不到20年,此后,該地區(qū)蘋果種植的面積急速擴張。2014年時,只有21.2萬畝土地上種植有蘋果,4年之后,就擴大了一倍?,F(xiàn)在,阿克蘇已經(jīng)成為世界上最適合蘋果生長的地區(qū)之一。
新疆維吾爾自治區(qū)農(nóng)業(yè)氣象臺正高級工程師吉春容對《中國新聞周刊》分析說,紅旗坡原本是一片不毛之地,不適合蘋果種植,但隨著人類開發(fā)綠洲,附近的柯柯牙綠化工程改善了局地小氣候,同時,受氣候變化影響,區(qū)域水熱條件轉(zhuǎn)好,為種植蘋果提供了條件。
種植帶的擴大和北移,是西北暖濕化對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來的主要影響之一。吉春容長期監(jiān)測新疆棉花生長情況,她對《中國新聞周刊》指出,天山北坡中西部、準噶爾盆地西南緣的低海拔沖積平原地帶,是北疆主要棉區(qū)。受暖濕化影響,宜棉區(qū)分布的平均海拔上限已升至約560米的地帶,且面積不斷增大。20世紀60年代,宜棉區(qū)僅占北疆地區(qū)總面積的7.8%,90年代增大到14.9%,到21世紀20年代,宜棉區(qū)占比已達到21.0%。全球氣候變化背景下,棉花適宜種植區(qū)將向高緯度、高海拔方向擴展。
棉花是喜溫喜光作物,熱量條件是棉花生長的最主要因子,熱量好,生長發(fā)育的時間長,產(chǎn)量就高。新疆棉區(qū)主要分布在南疆的阿克蘇、喀什、巴州一帶,以及北疆的天山北坡綠洲地區(qū),從昌吉州、石河子到塔城。
以北疆為例,吉春容發(fā)現(xiàn),西北暖濕化之下,在1991~2020年,北疆各棉區(qū)的年、生長季以及生長季各月平均氣溫均顯著升高。此外,北疆生長季日照時數(shù)也呈現(xiàn)顯著增多的趨勢,4~7月尤甚?!吧L季接受太陽光照的時間增加了,有助于棉花光合作用產(chǎn)物的積累,使棉鈴增大、產(chǎn)量提升,品質(zhì)也有所改善。”她解釋說。這些增加的熱量累積給棉花的整個生長期帶來顯著變化:物候期提前、無霜期延長,全生育期以每10年增加4.3~5.8天的幅度在延長,最終帶來產(chǎn)量提升。
同時,發(fā)育期延長后,也有助于栽種品種范圍的擴大。吉春容說,以前只能種植早熟品種,現(xiàn)在也可以種植成熟期更長的中晚熟品種?!半S著氣候變暖,各棉區(qū)適宜品種也在發(fā)生轉(zhuǎn)變,未來,部分區(qū)域可以考慮引進中晚熟品種以適應氣候變化?!彼ㄗh。
與棉花類似,西北暖濕化影響下,新疆蘋果、葡萄和香梨等水果的種植面積也在變化,但變化有區(qū)域差異性。新疆農(nóng)業(yè)氣象臺2018年的一項研究表明,1997年后,北疆的蘋果適宜種植區(qū)略有擴大,除伊犁河谷外,塔額盆地、北疆沿天 山低山丘陵等冬季逆溫帶也少量出現(xiàn)蘋果的適宜種植區(qū)。但同時,南疆蘋果適宜區(qū)大幅壓縮,主要分布區(qū)壓縮到了阿克蘇地區(qū)中西部、和田地區(qū)北部、喀什地區(qū)東北部的范圍內(nèi)。這是因為原先熱量條件適宜蘋果生長的南疆南部地區(qū),氣候變暖使夏季氣溫升高,超出蘋果生長發(fā)育的適宜溫度范圍,導致適宜種植區(qū)縮??;北疆則受氣候變暖之利,部分地區(qū)蘋果越冬凍害的風險降低,由次適宜區(qū)變成了適宜區(qū)。
這揭示出氣候變化對農(nóng)業(yè)種植布局影響的復雜性。吉春容建議稱,不能僅依據(jù)氣候適宜性來調(diào)整種植區(qū),實際農(nóng)業(yè)生產(chǎn)布局的調(diào)整,還要綜合考慮區(qū)域的水資源、土壤情況和栽培管理技術(shù)等?!坝绕渌Y源是一個最重要的制約因素,有些區(qū)域調(diào)整以后,栽培管理措施卻不成熟,這時只要發(fā)生極端天氣事件,對農(nóng)業(yè)的影響就是毀滅性的。”
她說,20世紀90年代以來,新疆棉花種植業(yè)迅猛發(fā)展的同時,部分棉區(qū)也出現(xiàn)因忽視氣候條件的適宜性而盲目擴大種植規(guī)模,或種植區(qū)域不合理,導致棉花產(chǎn)量低而不穩(wěn)、霜前花比例低、品質(zhì)下降的現(xiàn)象,嚴重影響了棉花生產(chǎn)的經(jīng)濟效益。
危險的極端天氣
今年5月28日,在沙雅、庫車和烏什一帶,下過一場范圍很廣、強度很大的冰雹,冰雹直徑達到2~3厘米,有杏子大小,使該地區(qū)十幾萬畝的棉花絕收。“冰雹把棉花直接打成光桿,葉片被打爛?!卑⒖颂K地區(qū)農(nóng)技中心推廣站站長戴路對《中國新聞周刊》形容。
冰雹災害一般發(fā)生于4~9月,近年來,受暖濕化影響,西北地區(qū)的冰雹期卻在延長。阿克蘇地區(qū)氣象局副局長羅繼對《中國新聞周刊》解釋說,冰雹最早出現(xiàn)的日期在提前,以往4月下旬~5月初,冰雹才開始增多,但現(xiàn)在,最早從3月就開始下雹;同時,冰雹結(jié)束日期卻在推后。“十多年前,我們的防雹隊基本在8月底就從鄉(xiāng)鎮(zhèn)撤出,但2009年的9月5號出現(xiàn)了一次嚴重雹災,造成全市8.6萬畝農(nóng)作物受災,經(jīng)濟損失約1.3億元。此后,地區(qū)防雹力量的撤離就推遲到了9月底,目前又進一步延遲到10月15日?!?/p>
冰雹是一種典型的強對流天氣,氣溫升高是激發(fā)其活動時間延長的主要因素之一。羅繼分析說,西北增暖增濕后,每年3月和10月,地面溫度比過去要高,地表受太陽輻射加熱,大氣就像“鍋里在燒水”,溫度越高,鍋底“火”越大,大氣上升運動越劇烈,對流性“氣泡”越多,更易形成冰雹。羅繼發(fā)現(xiàn),近十年來,阿克蘇地區(qū)的冰雹次數(shù)、強度都呈增強趨勢,主要表現(xiàn)為春秋兩季增多。2009~2020年間,年均發(fā)生冰雹次數(shù)為17.6次,2019年,春季、秋季和年冰雹次數(shù)均居歷史首位,在過去很少發(fā)生雹災的秋天,這一年就下了7次冰雹。
戴路說,冰雹期拉得越長、冰雹下來得越晚,對棉花的產(chǎn)量影響越大。4月棉花出苗期遭遇冰雹,受損后還可以考慮重新播種,但在9月快吐絮時如果下了一場冰雹,“今年就徹底什么都沒有了”。保險公司對雹災賠付的原則也依照時間前后,冰雹下來得越早,賠付比例越低,如果發(fā)生在8月底,可以全部賠付,因為越到后期,農(nóng)戶的經(jīng)濟受損也越大。
過去,由于冰雹是局地對流天氣,防雹彈的效果很好,對農(nóng)業(yè)只能產(chǎn)生小范圍影響。但近幾年,新疆農(nóng)業(yè)氣象臺副臺長李新建注意到,新疆冰雹的致災范圍在擴大,以前主要集中在阿克蘇等地,最近,喀什、巴州也開始有嚴重冰雹。他對《中國新聞周刊》分析,一方面是因為棉花、蘋果等作物種植帶擴大,受災面積也隨之增加;另一方面,隨著社會經(jīng)濟發(fā)展,新疆多地建設(shè)了機場,受航空管制影響,打雹作業(yè)經(jīng)常不被批準。羅繼說,阿克蘇機場就在紅旗坡,這幾年上空飛過的飛機越來越多,還開通了支線航空,他統(tǒng)計了阿克蘇地區(qū)過去三年防雹作業(yè)申請的批復率:還不到50%。
與局地冰雹相比,在更大范圍內(nèi)對西北農(nóng)業(yè)產(chǎn)生致命影響的,是溫度、降水在年內(nèi)的波動性與不穩(wěn)定性。從天山西部到河西走廊東部,多地農(nóng)戶對暖濕化最明顯的感知是:極端高溫在增加,低溫凍害也在加劇,同時,旱澇急轉(zhuǎn)頻現(xiàn)。
中國科學院新疆生態(tài)與地理研究所荒漠與綠洲生態(tài)國家重點實驗室主任陳亞寧對《中國新聞周刊》指出,西北地區(qū)在變暖的過程中,干熱風的頻率、強度都在加大。過去50年的變化顯示,夏季日最高氣溫>25℃的天數(shù)在增多,熱浪次數(shù)和熱浪最長持續(xù)天數(shù)也顯著增多。另據(jù)蘭州區(qū)域氣候中心等機構(gòu)編寫的《西北區(qū)域氣候變化評估報告:2020決策者摘要》,1961~2017年,西北地區(qū)極端高溫事件以每10年7.2站次的頻率在增加,同期,西北地區(qū)極端降水和暴雨分別以每10年增加0.9站次和1.8站次的幅度變化,20世紀90年代以來增加尤為顯著。
戴路說,對棉花生長來說,積溫很重要,但更重要的是生長期內(nèi)氣溫的分布情況。近十年來,雖然總的感覺是變熱了,但極端高溫天氣也在增加,過去35℃以上的日數(shù)一般年內(nèi)不超過10天,今年還沒到8月時,就已接近20天。根據(jù)阿克蘇地區(qū)氣象局的記錄,2023年7月13~21日,地區(qū)出現(xiàn)連續(xù)高溫天氣,阿瓦提、沙雅、庫車等區(qū)域最高氣溫一度達到42.1~43.4℃。
“變暖的好處是積溫增加,但高于上限溫度以后,積溫不但用不上,反而對棉花的授粉很不利,也造成棉花蕾鈴大范圍脫落。2015年7月中旬到8月上旬,極端高溫天持續(xù)了20天左右,平均一畝地有50公斤以上的損失?!贝髀氛f。
他還注意到,近五年內(nèi),高溫疊加干旱的情況更為常見,極端高溫原本就抑制了作物生長,造成棉花的生理性紊亂,“像人中暑一樣”。田間溫度升高后,蒸發(fā)量加大,對灌溉用水的需求量就增加。而棉花主要種植區(qū)集中在阿克蘇地區(qū)南部靠近沙漠一帶,這里熱量條件充足、有足夠的土地,但氣候條件干旱,水資源很有限,“原本八天灌一次水就夠了,持續(xù)高溫后,六七天就要澆一次,當水供不上的時候,就很容易出現(xiàn)農(nóng)業(yè)干旱。”
今年,阿克蘇先后經(jīng)歷了嚴重的春季霜凍和夏季極端高溫。當?shù)貧庀缶痔峁┑臄?shù)據(jù)顯示,4月上中旬和5月1~7日,都出現(xiàn)了寒潮天氣,阿克蘇大部形成低溫災害。5月6~7日,烏什、拜城、庫車出現(xiàn)歷史最晚終霜。
吉春容解釋,4~5月,正是棉花出苗的關(guān)鍵生長階段,春季霜凍會影響棉苗生長及后期開花、結(jié)鈴和吐絮。今年晚霜在北疆、阿克蘇和巴州棉區(qū)等地都很嚴重,最異常的是,5月還出現(xiàn)了霜凍,很多地區(qū)的棉花被迫重新播種?!斑@是很極端的現(xiàn)象?!彼f。另外,春季同樣是多數(shù)果樹的開花期,如果此時遭遇霜凍,會影響開花和坐果,最終可能造成產(chǎn)量銳減。
冬季的低溫凍害也是對新疆農(nóng)業(yè)的巨大威脅。冬天的氣溫,是蘋果、香梨、桃、杏和核桃等果樹越冬的重要條件,溫度太低,尤其是持續(xù)性的低溫,會讓果樹凍死?!叭绻麥囟鹊陀诹阆?0℃,就會對蘋果樹越冬帶來很大的影響。”楊俊杰對《中國新聞周刊》解釋。
楊俊杰是溫宿縣林業(yè)技術(shù)推廣服務中心高級工程師。他告訴《中國新聞周刊》,去年12月,溫宿縣連續(xù)25天氣溫只有零下22℃,造成很多樹整株凍死,部分核桃園幾乎毀園。今年開春以后,楊俊杰扒開受凍的果園土地,發(fā)現(xiàn)淺表的根系全部發(fā)黑凍死,土地之上的幾百畝果樹,整個春天一直沒有發(fā)芽?!皟龊χ?,果樹需要時間恢復,其負面影響會綿延七八年,使產(chǎn)量持續(xù)下降?!睏羁〗苷f。
吉春容分析說,從氣溫角度來看,今年非常反常,前期特別冷,熱量條件跟不上,棉花物候期推遲,后期又面臨持續(xù)高溫?!艾F(xiàn)在最擔心今年的棉花吐絮會存在問題,8月本來是裂鈴吐絮期,但很多棉區(qū)還處在前一個生長階段,喜低溫,對應的氣候條件和棉花的整個生長期形成錯位?!彼赋?。
地處河西走廊中部的張掖市高臺縣,暖濕化給當?shù)貛淼淖钪庇^變化是降水的分布更加不均,旱澇急轉(zhuǎn)現(xiàn)象突出,對糧食作物帶來很多不利影響。高臺縣氣象局副局長張文光對《中國新聞周刊》分析說,每年7月到8月中旬,高臺縣氣溫基本在30℃以上,經(jīng)常遭遇持續(xù)高溫,因此農(nóng)戶會根據(jù)對高溫天氣的預報預警,增加小麥、玉米的灌溉用水,以防果實灌漿不及時,造成減產(chǎn)。但如果8月突然出現(xiàn)暴雨,此時正是小麥的成熟期,原本“喝飽了”的小麥反而更容易因根系腐爛而減產(chǎn)。
農(nóng)作物“健康危機”
紅蜘蛛,又稱玉米葉螨,是一種體型不到1毫米的微小生物,喜歡在高溫的天氣里繁殖,溫度越高,繁殖越快,高溫干旱時危害最重。今年入夏后,全國多地都能看到這種害蟲的爆發(fā)態(tài)勢。在張掖市甘州區(qū)的制種玉米田里,順利越冬的紅蜘蛛們悄悄聚集在玉米葉片的背后,刺吸著葉片的汁液,使其逐漸出現(xiàn)斑點、變白、干枯。
張掖被稱為中國玉米制種的“黃金基地”,制出來的種顆粒飽滿、發(fā)芽率高,世界排名前十的玉米制種公司中,有五家在張掖設(shè)有基地。玉米種業(yè)是當?shù)氐闹鲗Мa(chǎn)業(yè),玉米制種面積達110萬畝。張揚是甘州區(qū)某種業(yè)公司經(jīng)理,他對《中國新聞周刊》說,受氣候變暖影響,近幾年甘州紅蜘蛛的病害率大約增加15%左右,造成所在公司制種玉米產(chǎn)量下降了五分之一。
張掖市農(nóng)業(yè)科學研究院在2021年的一項研究中發(fā)現(xiàn),2005年張掖市制種玉米棉鈴蟲發(fā)生面積只有24.5萬畝,15年后,面積已擴大至89.43萬畝,制種玉米被害率、蛀穗率均大幅度上升,病蟲害種類也從上世紀80年代的18種升到了目前的73種。
天氣極端性增強的同時,氣候變暖對農(nóng)業(yè)的另一個危害是病蟲害加劇。李新建對《中國新聞周刊》解釋說,在新疆,隨著經(jīng)濟發(fā)展,過去斑塊狀的綠洲逐漸連成片,也為害蟲的跨區(qū)傳播提供了條件。另外,吉春容還發(fā)現(xiàn),病蟲害的發(fā)生也越來越無規(guī)律可尋。她建議,應該加強動態(tài)監(jiān)測、及時采取防治措施,并積極改良作物品種以增加其抗病抗蟲性。
我們應如何應對氣候變化給農(nóng)業(yè)帶來的巨大挑戰(zhàn)?
李新建建議,首先要加強對極端天氣的監(jiān)測、預報和預警能力。他說,新疆地域遼闊,“三山夾兩盆”的地形特點,使區(qū)域內(nèi)海拔高差能達到五六千米,南北氣候差異很大,一些地區(qū)只能做到“一縣一(監(jiān)測)站”,且同一個縣內(nèi)作物多元,農(nóng)業(yè)氣象監(jiān)測力量非常不足?!斑€有一點值得注意,新疆以綠洲農(nóng)業(yè)為主,綠洲和沙漠間氣象要素的變化非常劇烈,尤其是沙漠邊的農(nóng)田,更缺乏監(jiān)測?!?/p>
因此,加強農(nóng)業(yè)氣象自動觀測站的建設(shè),是新疆對氣候變化響應下一步的目標。李新建介紹說,到2025年前,新疆計劃共增設(shè)100個左右農(nóng)業(yè)氣象自動觀測站。他說,以前氣象方面對農(nóng)業(yè)的監(jiān)測主要靠人工,大約只能覆蓋一半的縣,新建的站點以自動觀測站為主,先填補空缺,“設(shè)在一個站都沒有的縣”。
“現(xiàn)在提出要把觀測站建在農(nóng)田里,對每種當?shù)氐拇硇宰魑锒寄芨采w到,而且,地面站只是農(nóng)業(yè)氣象監(jiān)測體系的一部分,未來,還要把地面監(jiān)測和無人機、衛(wèi)星遙感監(jiān)測結(jié)合起來?!崩钚陆ㄕf。
在吉春容看來,及時、準確的監(jiān)測是農(nóng)業(yè)氣象災害風險管理中的重要一環(huán),但不是全部。她說,結(jié)合農(nóng)業(yè)氣象預報,可以劃定災害風險區(qū)域等級,不同等級對應著不同的災損預估率,也就是未來可能出現(xiàn)的受災損失,農(nóng)戶在評估后可以提前采取針對性措施,以減少損失?!叭绻麣庀箢A報3月21號有霜凍,農(nóng)戶可以通過滴灌技術(shù),控制棉花的出苗時間避免災害,比如選擇讓棉花在3月10日提前出苗,再加上植物生長調(diào)節(jié)劑,或許可以扛過霜凍;或者選擇在霜凍后再出苗?!?/p>
但這里的核心困難在于“算賬”。吉春容說,一方面,預報本身存在一定的不確定性,農(nóng)戶對此有疑慮;另一方面,在災害未來之前,農(nóng)戶需要在成本與潛在收益間權(quán)衡。她強調(diào),未來隨著極端天氣的不確定性加劇,必須要推廣農(nóng)作物風險管理的觀念,在種植生產(chǎn)全過程中,完善對不同生育階段、不同類型氣象災害的風險管理對策,以降低損失程度及其造成的不利影響?!熬拖衤」芾硪粯樱r(nóng)作物也要進行健康管理?!?/p>
甘肅省氣象局總工程師、中國氣象局干旱氣候變化與減災重點開放實驗室主任張強對《中國新聞周刊》指出,要科學應對氣候暖濕化對農(nóng)業(yè)帶來的“機遇和挑戰(zhàn)”,一方面要順應暖濕化氣候趨勢,及時進行新的精細化農(nóng)業(yè)氣候區(qū)劃,主動調(diào)整農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)布局,優(yōu)化農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),提高農(nóng)業(yè)產(chǎn)量和品質(zhì);另一方面,要樹立多災種并防意識,針對氣候極端化加劇趨勢,加緊加強綜合減災防災能力建設(shè),加強預警預報和田間管理?!坝绕湟Y(jié)合未來的氣候預測,及時調(diào)整品種和區(qū)域布局,不要有種植慣性?!?/p>
(張揚為化名)
《中國新聞周刊》2023年第34期
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