氣候變化對(duì)寧夏中部干旱帶玉米生產(chǎn)影響的模擬研究

[摘 要] 近幾十年來(lái)，氣候變化成了當(dāng)今社會(huì)關(guān)注的焦點(diǎn)，而受氣候變化影響最大的便是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，尤其是干旱區(qū)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。我國(guó)西北大部分地區(qū)位于干旱、半干旱地帶，日照充足，年降水量少，但蒸發(fā)量大，生態(tài)環(huán)境脆弱，對(duì)于氣候變化的響應(yīng)更加敏感。寧夏回族自治區(qū)是典型的西部干旱、半干旱氣候區(qū)，部分干旱帶有著非常顯著的西部氣候特征，本文主要針對(duì)氣候變化對(duì)于寧夏干旱帶玉米生產(chǎn)的變化進(jìn)行模擬預(yù)測(cè)研究。

[關(guān)鍵詞] 氣候變化;玉米生產(chǎn);寧夏干旱帶

[中圖分類號(hào)] S513;S162.53 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 1674-7909（2019）35-106-2

1 寧夏中部干旱帶玉米生產(chǎn)因素

1.1 寧夏回族自治區(qū)概況

作為中國(guó)的5個(gè)自治區(qū)之一，寧夏回族自治區(qū)（以下簡(jiǎn)稱“寧夏”）位于中國(guó)西北地區(qū)，地處北緯35°14′～39°14′、東經(jīng)104°17′～109°39′，東鄰陜西省，西北接內(nèi)蒙古自治區(qū)，南連甘肅省，東西短、南北長(zhǎng)，整體呈南北狹長(zhǎng)走勢(shì)。寧夏地形從西南向東北逐漸傾斜，丘陵溝壑林立，地形分為三大板塊：北部引黃灌區(qū)、中部干旱帶、南部山區(qū)。寧夏地處黃河水系，地勢(shì)南高北低，呈階梯狀下降，全區(qū)屬溫帶大陸性干旱、半干旱氣候。水源的匱乏導(dǎo)致寧夏大部分地區(qū)無(wú)法種植水稻等強(qiáng)需水作物，并且部分地區(qū)甚至無(wú)法種植小麥等傳統(tǒng)旱地作物。而玉米自從引入寧夏后憑借自身耐寒、耐貧、喜涼等特質(zhì)種植面積迅速擴(kuò)大，成為寧夏的三大糧食作物之一。

1.2 寧夏干旱帶玉米生產(chǎn)的有利條件

第一，日照充足及積溫值高。身為西部大陸性氣候區(qū)，每一年穩(wěn)定的日照可以帶給玉米充足的光合作用條件，而較高的積溫值代表著該地的溫度常年偏高，可以使寧夏玉米相比其他太陽(yáng)光照較少、積溫更低地區(qū)的玉米含有更多的淀粉。第二，晝夜溫差巨大。晝夜溫差大使得白天玉米的淀粉生產(chǎn)量大而夜晚消耗量小，從而積累下足夠多的淀粉，這也是寧夏玉米顆粒飽滿、單位面積產(chǎn)量高的重要原因[1]。第三，氣候較溫涼。寧夏位于北緯35°14′～39°14′，屬于溫帶地區(qū)，有著顯著的溫帶大陸性特征，整體的溫度相比于熱帶氣候偏低，適合生產(chǎn)玉米這種喜涼的作物。

1.3 寧夏干旱帶玉米生產(chǎn)的不利條件

傳統(tǒng)的玉米生產(chǎn)是玉米與小麥套種，這種模式對(duì)于氣候中水分的依賴性巨大。在傳統(tǒng)套種模式中，寧夏小麥套種玉米必須依靠充足的水量條件才能帶來(lái)穩(wěn)定的高產(chǎn)。一旦當(dāng)年降水較少或者雨季來(lái)臨較晚，都可能直接導(dǎo)致當(dāng)?shù)毓┧y度增大并造成農(nóng)田減產(chǎn)。而即使是當(dāng)年降水符合預(yù)期，較為落后的套種種植模式也是“吃水大戶”：兩茬合計(jì)產(chǎn)量為1 125 kg/hm2，灌溉量810 m3/hm2左右，平均1 kg糧食耗水0.72 m3（不包括自然降水和土壤蓄水）。一旦缺水，產(chǎn)量可能會(huì)急速下滑至合計(jì)產(chǎn)量750 kg/hm2，部分極端年份可以下滑至600 kg/hm2。由此可見(jiàn)，降水對(duì)于傳統(tǒng)農(nóng)作模式的影響極大。

2 氣候變化對(duì)玉米生產(chǎn)的影響

2.1 氣候變化對(duì)于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響機(jī)理

氣候變化對(duì)農(nóng)作物的影響主要表現(xiàn)為光照、熱量（溫度）、降水、空氣成分組成、蒸發(fā)量等對(duì)農(nóng)作物生產(chǎn)引發(fā)的變化。針對(duì)溫室效應(yīng)加劇所帶來(lái)的空氣中CO2含量上升的結(jié)果，機(jī)理論證如下：作為作物中碳的主要來(lái)源，CO2在空氣中的濃度變化會(huì)對(duì)植物生長(zhǎng)有顯著的直接影響。就有利方面來(lái)說(shuō)，當(dāng)CO2濃度合適時(shí)，能提高作物的光合作用率，有利于有機(jī)物的積累;可以促進(jìn)葉片毛孔的空氣流通，使得蒸騰和呼吸作用速率降低，減少植物內(nèi)部的有機(jī)物消耗，實(shí)現(xiàn)植物增產(chǎn)[2]。就不利方面來(lái)說(shuō)，過(guò)高的CO2濃度會(huì)導(dǎo)致過(guò)度抑制作物的呼吸作用，導(dǎo)致作物自身產(chǎn)生三磷酸腺苷（ATP）來(lái)降低光合作用速率，從而影響作物增收。另外，在其他條件不變的情況下，CO2濃度的提升會(huì)導(dǎo)致作物開(kāi)花期提前，會(huì)縮短作物的生長(zhǎng)周期，從而導(dǎo)致減產(chǎn)減收。

2.2 氣候變化原因及表現(xiàn)

自工業(yè)革命以來(lái)，煤炭的燃燒導(dǎo)致森林資源遭到破壞，石油大量開(kāi)采使用所帶來(lái)的溫室氣體的大量增加引發(fā)了大氣變暖現(xiàn)象。政府間氣候變化專門委員會(huì)（IPCC）第五次評(píng)估報(bào)告指出：1880—2012年，全球海陸表面平均溫度呈線性上升趨勢(shì)，升高了0.85 ℃;在全球變暖背景下，近100年中國(guó)地表平均氣溫以0.5～0.8 ℃的增幅明顯升高。氣候變化將對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來(lái)巨大的影響，尤其是生態(tài)環(huán)境脆弱的我國(guó)西北地區(qū)。在氣候變暖背景下，我國(guó)西北地區(qū)增溫明顯，尤其是在1961—2008年，西北地區(qū)平均增溫速率為0.033 ℃/a，而冬季增溫更是達(dá)到了0.047 ℃/a，遠(yuǎn)超全國(guó)平均水平。

2.3 氣候變化對(duì)于寧夏的總體影響

寧夏在全球氣候變化的大潮中自然是不可幸免的。寧夏的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)嚴(yán)重依賴氣候，氣候的微小變化可能會(huì)帶來(lái)極其嚴(yán)重的后果。即使是我國(guó)部分西部地區(qū)出現(xiàn)了增溫增濕、降水量增多的情況，但是增加的總量還是十分有限，對(duì)于寧夏農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，尤其是前文提到的套種模式這個(gè)“吃水大戶”來(lái)說(shuō)，可以說(shuō)是杯水車薪。目前，氣候變化對(duì)于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的總體影響還沒(méi)有一個(gè)定論，但是可以預(yù)見(jiàn)的是，氣候變暖可以引發(fā)作物生長(zhǎng)周期縮短，導(dǎo)致灌漿期灌漿完成度不高帶來(lái)玉米等作物減產(chǎn)。

3 解決氣候變化導(dǎo)致玉米產(chǎn)量變化問(wèn)題的建議

3.1 積極支持良種引育與試驗(yàn)工作

優(yōu)良高產(chǎn)的作物不僅能適應(yīng)越來(lái)越劇烈的生長(zhǎng)環(huán)境變化情況，而且可以滿足對(duì)產(chǎn)量日益提高的要求。我們要加大對(duì)良種繁育機(jī)構(gòu)的資助力度，并出臺(tái)相應(yīng)的激勵(lì)政策，鼓勵(lì)各層次的技術(shù)人員、工作人員，在不違反國(guó)家法規(guī)和政策的前提下，積極參與新品種的引進(jìn)與試驗(yàn)，對(duì)其中成績(jī)突出者給予經(jīng)費(fèi)資助與獎(jiǎng)勵(lì)。在美國(guó)中部大平原的玉米生產(chǎn)帶，每個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)都有一個(gè)以上的農(nóng)基站，會(huì)為當(dāng)?shù)氐霓r(nóng)戶提供優(yōu)良的種子。而在中國(guó)，不僅缺乏相應(yīng)的技術(shù)，種植戶更加缺乏相應(yīng)的觀念與設(shè)備。而當(dāng)今世界，只有科技的力量是無(wú)窮的，只有不斷更新品種，才能更好地應(yīng)對(duì)環(huán)境變化，滿足提高作物產(chǎn)量的要求。

3.2 加快改變以套種為代表的傳統(tǒng)種植模式

寧夏以小麥、玉米套種為代表的傳統(tǒng)種植模式耗水量大，受氣候變化影響顯著。當(dāng)?shù)厮Y源短缺，傳統(tǒng)種植條件苛刻，作物減產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)大。而玉米是寧夏三大糧食作物之一，單位面積產(chǎn)量高，為寧夏糧食作物平均單位面積產(chǎn)量的1.71倍。只有下大決心改造和調(diào)整玉米傳統(tǒng)種植模式，改套種為主、單種為輔為單種為主、套種為輔，以單位面積產(chǎn)量的提高和面積的適度擴(kuò)大，盡力做到全區(qū)糧食總產(chǎn)量不減或少減，緩解供水緊張的矛盾[3]。

3.3 大力扶持龍頭企業(yè)，帶動(dòng)玉米種植業(yè)發(fā)展

目前企業(yè)的主要困難是資金匱乏，可實(shí)行政府協(xié)調(diào)、企地合作，實(shí)行定向貸款、資金封閉運(yùn)行的辦法，幫助企業(yè)解決貸款難、資金短缺的難題。同時(shí)，企業(yè)自身不能止步不前，要積極深化體制改革、提高管理水平，提高自身的生產(chǎn)能力，使企業(yè)在玉米生產(chǎn)中真正發(fā)揮出龍頭作用，盡可能多地總結(jié)出應(yīng)對(duì)全球變暖的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)。以“大強(qiáng)”帶“小強(qiáng)”，推動(dòng)寧夏乃至全國(guó)玉米種植業(yè)的發(fā)展。在產(chǎn)業(yè)化經(jīng)營(yíng)模式中，積極采取龍頭企業(yè)+中介組織+生產(chǎn)基地的運(yùn)行機(jī)制，大力發(fā)展訂單農(nóng)業(yè)。在目前的生產(chǎn)中，導(dǎo)致越來(lái)越多的農(nóng)戶不愿意參與種植的原因不僅僅是表象的全球變暖，主要原因是訂單越來(lái)越少，生產(chǎn)成本越來(lái)越高，因此農(nóng)戶選擇了放棄種植玉米。面對(duì)這種情況，有條件的地區(qū)可實(shí)行政府指導(dǎo)、企業(yè)運(yùn)作（種子供應(yīng)、統(tǒng)一收購(gòu)、最低保護(hù)價(jià)）、農(nóng)民按需種植的運(yùn)行模式，全力推動(dòng)玉米產(chǎn)業(yè)化發(fā)展進(jìn)程。

3.4 政府提高對(duì)于玉米的重視程度，采取措施推動(dòng)玉米產(chǎn)業(yè)發(fā)展

我國(guó)政府作為農(nóng)民的兜底人，必須做到統(tǒng)籌全局，帶領(lǐng)全體寧夏農(nóng)戶一起應(yīng)對(duì)全球變暖的挑戰(zhàn)。在推進(jìn)優(yōu)質(zhì)品種的研發(fā)下，應(yīng)給予相應(yīng)企業(yè)資金與技術(shù)支持。在企業(yè)研究出新產(chǎn)品之后，要想促進(jìn)農(nóng)民種植優(yōu)質(zhì)品種，必須做到優(yōu)價(jià)收購(gòu)與低價(jià)推廣，盡可能在農(nóng)民和企業(yè)之間找到一個(gè)利益平衡點(diǎn)，確定“優(yōu)價(jià)”的幅度，既不能讓農(nóng)民吃虧，也不能讓企業(yè)降低效益。同時(shí)，給予種植優(yōu)質(zhì)專用品種的農(nóng)戶一定的種子、地膜、肥料等生產(chǎn)資料補(bǔ)貼以及青貯玉米的設(shè)備和機(jī)械耕作補(bǔ)貼等。應(yīng)對(duì)全球變暖的挑戰(zhàn)，僅僅依靠農(nóng)戶自身與個(gè)別企業(yè)是不行的，政府應(yīng)走在前面。

4 結(jié)語(yǔ)

面對(duì)如今影響越來(lái)越大的以加劇的溫室效應(yīng)為代表的全球氣候變化，我國(guó)乃至全世界的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)都面臨著嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，如何戰(zhàn)勝困難，走出生產(chǎn)低谷是我們應(yīng)思考的問(wèn)題。本文從氣候變化的總體影響出發(fā)，解釋了氣候變化對(duì)于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響機(jī)理，并且以我國(guó)西部的寧夏干旱帶的玉米生產(chǎn)為切入點(diǎn)，深入剖析了在全球變暖的影響下寧夏中部干旱帶玉米生產(chǎn)的變化情況，并且指出目前寧夏農(nóng)戶的生產(chǎn)愈加困難，而國(guó)產(chǎn)玉米需求在全國(guó)的訂單市場(chǎng)需求被美國(guó)等外貿(mào)玉米、大豆的蠶食下只剩下殘羹冷炙。惡劣的種植條件以及愈發(fā)狹小的市場(chǎng)空間導(dǎo)致訂單緊縮，生產(chǎn)能力過(guò)剩導(dǎo)致總體利潤(rùn)下降。因此，由于氣候變化引發(fā)的困難絕不僅僅是統(tǒng)計(jì)圖表上的降水的減少、氣溫的增高，還有在此情況下引發(fā)出的對(duì)于落后于國(guó)際生產(chǎn)工藝的國(guó)內(nèi)生產(chǎn)模式如何創(chuàng)新發(fā)展的探索疑問(wèn)。

參考文獻(xiàn)

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