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

【資料圖】

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。“即使是一次輕微的冰雹，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。”杜民超無奈道。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。現(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。“生長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。“隨著氣候變暖，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。”她建議。

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)縮小；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。“尤其水資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。”阿克蘇地區(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。”

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。”戴路說。

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。“這是很極端的現(xiàn)象。”她說。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。“如果溫度低于零下20℃，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。“凍害之后，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。”楊俊杰說。

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。“現(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。”她指出。

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。“還有一點值得注意，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。”

因此，加強農(nóng)業(yè)氣象自動觀測站的建設，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。”李新建說。

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。“如果氣象預報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。”

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。“就像慢病管理一樣，農(nóng)作物也要進行健康管理。”

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，加強預警預報和田間管理。“尤其要結(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。”

(張揚為化名)

《中國新聞周刊》2023年第34期

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