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日志

 
 

气候变暖对小麦生产的影响  

2009-12-11 15:09:14|  分类: 抗逆 |  标签: |举报 |字号 订阅

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 哥本哈根的联合国气候大会正开得如火如荼,以本国利益为支撑点的分歧、争议、指责、回击,分明就是一场没有硝烟的世界大战。战争的结局,我个人认为是没有赢家,因为未来的全球气候发展不会因为某一家、某一国的赢或输,而向有利于人类生存的方向转化和发展。

会议的激烈也体现出人类对待环境与生存危机的重视程度。有些危机距离我们并不遥远。据联合国气候组织估计,到2050年,全球将有大约两亿左右受气侯变化而逃离家园的难民。我国的一些沿海城市可能也在这个行列。那时,全球小麦的产量要减少40%,水稻减产20%。世界气象报告显示,中国正在遭受气候变化的严重影响,2009年是中国自1951年以来的第三热的年份,对一些地方来说是最热的年份。

小麦是世界第二大粮食作物,对温度特别敏感。在气候变暖的背景下,小麦减产将对全球粮食安全构成巨大威胁。世界粮农组织预测,减产幅度将会达到40—50%。这是什么概念?到那时可能很多人都吃不饱肚子了!挨饿!我是搞小麦育种的,下面对小麦所受影响做一些粗浅的分析,以便我们能够找出或发现最佳的应对措施。

小麦是冷凉作物,其发育和生长习性决定了它适合于在较为冷凉气候条件下种植生长。一旦温度发生改变,哪怕很微小,也会对生长中的小麦产生较为严重的影响。温度增高,则导致病虫危害加重,防治病虫害的成本增加,农药对于环境及粮食的污染增加。也就是说,当小麦生产环境中一个因素发生改变时,会造成一系列的连锁反应。

一、对小麦越冬及早春的影响

越冬期的小麦不怕冻,但怕旱。冬季温度较高或起伏比较大时,田间土壤耕作层的水分难以保持,使小麦的分蘖节和根部处于干土层中,最终导致小麦脱水而死。含水量适宜,小麦进入休眠状态,是一种最好的自我保护。高温则使小麦过早解除休眠,失去保护。

如果冬季和早春的温度较高,小麦就会提前生长。正在进行生长的小麦,抗寒性大大降低,容易遭受冻害。特别是一些播种较早的旺长麦田,冻害的发生情况会更加严重。

二、对小麦幼穗分化(孕性)的影响

气候变暖,温度增高,小麦的幼穗分化时间会提早,特别是黄淮南片及一些对光照时数反应不太明显的小麦品种。提前进入幼穗分化期本来是个优势,可以形成较大的穗子,增加小麦的穗粒数,而实际情况并非如此。首先,春季虽然温度升高了,但太阳的日照时数没有增加,这样生长发育的幼穗很容易产生花粉粒败育的现象,使小麦结实率降低。其次,早春的气温是曲线折叠式上升的,而非直线或抛物线形式。当春季寒潮来临温度骤降时,发育中的幼穗、小穗、小花、花器或者花粉粒极易被冻伤,从而造成严重的光杆、穗扭曲、小花不育等现象,穗粒数明显减少,产量降低。2008年和2009年就出现过小麦大面积、多品种“秃尖”、“掉牙”等情况,穗粒数大大降低,史上罕见。而今年又是60年来最热的一年(世界气象组织公报),应该引起注意!

三、对小麦灌浆的影响

    小麦灌浆适宜的温度是20—22℃,不能超过25℃,范围比较小,过高过低都不行。温度不适宜时,小麦叶片会出现早衰,呼吸作用加强,碳水化合物的消耗增加,灌浆过程缩短,灌浆速率降低,干物质的积累减少,导致小麦粒重下降。美国斯坦福大学的戴维·洛贝尔等人研究发现,在高温情况下,小麦减产可能更迅速、幅度更大。他们推算,如果全球气温升高2℃,小麦减产量将比现有模型预计的多出50%(该研究报告发表在英国《自然·气候变化》杂志上)。当小麦灌浆所能承受的温度达到极限时,整个小麦植株会在很短的时间内衰亡,出现高温逼熟现象,使产量降低,甚至绝收。2009年6月初,连续几天的高温,使北部冬麦区的小麦灌浆严重受阻,一些比较敏感的品种大幅度减产,籽粒的商品性变差,千粒重比常年降低5—8克,个别品种减幅达到10克。比较而言,对于温度变化反应迟钝的小麦品种会好一些。

四、对小麦病虫害发生的影响

    冬季温度高,越冬的小麦病菌、虫卵不容易被冻死,病虫基数高,会使一些地块的病虫危害来得快、来得早,给防治带来压力、增加难度。2009年,从南方麦区到北方麦区,条锈病、白粉病、叶锈病先后大发生。尤其叶锈病的爆发,是近几年少有的,防治不及时或用药不对路时,小麦减产非常严重。另外,在黄淮北片和北部冬麦区,以前我只在教科书上见过的小麦吸浆虫,竟然也成为一些产麦区的主要害虫,且事态发展迅速,与温度的升高有着必然的联系。资料显示,小麦吸浆虫的虫卵在30厘米以下土层可以活12年,遇到适宜的条件(包括温度)就会孵化、繁殖,危害小麦。

五、对小麦穗发芽的影响

2009年是我国大部分麦区小麦穗发芽比较严重的一年,主要原因是雨季提前和一些极端天气的出现,我们可以将这些归结到全球气候变暖的效应。关于危害程度与防范措施已在博文《想给种子管理或相关决策部门一点建议——关于小麦穗发芽》中有详细的说明,在此不再赘述。

总而言之,全球气候变暖的危害距我们很近,不是在明天、后天、2050年或更远,而是昨天已经开始,今天还在继续,明天定会加强,这是一个不可逆转的大趋势。我们小麦育种人能够管得着的事情不多,只有从手头做起,防患于未然,为的是在若干年以后,我们和我们的子孙后代还有馒头吃。

 

      

 

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