对全球播种面积超过30亿亩的小麦来说，2022年是一个不寻常的年份，从三月开始，世界第二大小麦生产国印度，气温飙升到百年以来从未有过的高度，正处在关键生长期的小麦遭遇热浪袭击。到四月份，高温侵袭了欧洲，法国、英国等欧洲小麦主产地严重干旱。美洲也没有逃过高温，两个主要小麦生产州堪萨斯州和俄克拉荷马州遭遇严重的春季干旱，当地专家预计小麦减产幅度达到7%-8%。
研究显示，全球气温每升高一摄氏度，小麦减产的幅度大约为6%。“粮食面临着多种因素的挑战，而气候变化是其中之一。”在日前举行的“第二届国际小麦大会”上，德国慕尼黑工业大学教授Senthold Asseng在发言中表示。
德国慕尼黑工业大学教授Senthold Asseng。中国农科院供图
反常的夏季 艰难的小麦
2022年8月，印度农业部发布小麦产量预估报告。报告显示，2022年印度收获了1.0684亿吨小麦，高于之前预估的1.064亿吨，但是低于2月份估计的1.11亿吨。
高温和干旱显然影响了印度小麦的产量，进而推高了小麦价格，自四月以来，小麦消费通胀率一直保持在9%以上，七月份飙升至11.7%。同时七月份的小麦批发价格上涨幅度达到13.6%。
高温和干旱的影响远不止印度，据美国农业部发布的《世界农业生产报告》显示，欧盟2022/2023年度小麦产量预估1.321亿吨，环比下降1%，同比下降4%，低于五年平均水平。
同样来自美国农业部的数据显示，美国小麦预计减产幅度达到8%，其中，冬小麦单产相比去年下降了4.6%，春小麦则受干旱影响，播种面积大幅减少，只有预订面积的一半左右。
在高温袭击的同时，另外一些地方，却在遭遇淫雨和涝渍的威胁，在美国北达科他州，暴风雪在四月降临，随后冰雪消融后引发洪水，一直到5月下旬，春小麦播种的末期，美国春小麦的播种面积仅占计划播种面积的49%。而在北达科他州，同一时间，春小麦播种面积仅完成了预计的27%。
2021年，中国北方的秋汛，导致1.1亿亩冬小麦晚播。2022年的暖春降低了晚播的影响，但在中国南部，长江中上游的冬麦区，如湖北、江苏的一些地方，连续的降雨让大量麦田浸泡在5厘米深的水中。
在全球，三分之一的人以小麦为主粮，但剧烈的气候变化，正在让小麦生产的不确定性变得更强。“气候变化，正影响着全球10%的人口。”Senthold Asseng说。
大片成熟的麦田。资料图/新京报记者 王巍 摄
高温影响下，小麦一定减产吗
怎样判断极端气候对小麦生产造成的影响，正成为全球小麦领域的科学家们日渐重要的课题。
Senthold Asseng介绍，他们用一种新的模型去模拟小麦生产的变化，“实验发现，温度的变化对小麦的成熟度影响非常大。我们对全球30个不同地点、30年来的数据进行模拟，结果显示，全球气温每升高一摄氏度，小麦产量就会降低6%左右。这一数据并不是恒定的，在热带和亚热带，温度变化的影响更大，且不确定性更小。”
全球气候变化，最显著的特点是温室效应带来的全球变暖，中国农业大学资源与环境学院教授赵闯介绍，“融合长期观测的历史数据显示，相比工业革命前，全球平均气温上升了1.2摄氏度。升温，主要是人类活动向大气中排放的温室气体所致。”
气温的上升，在生态系统中产生了连锁效应。以全球小麦为例，不考虑其他因素，温度每升高1摄氏度，可造成6%左右的减产，但与此同时，其他因素也在影响小麦的产量，包括人为采取的措施。在中国，2021年秋汛之后，庞大而完善的农技推广、植保体系，就随之而动，同时，全国农业科研工作者深入田间地头，现场指导减灾保粮技术，再加上暖春的影响，保障了小麦的生产。
根据联合国粮农组织的预测，2022年，全球小麦减产幅度为1%。“从具体的层面看，全球升温不一定造成所有地方都减产，”赵闯说，“比如在中国的南方和北方，升温的影响就不同。在西北春小麦生产区，升温带来了显著的负面效应，而在水分充足、温度却相对较低的华北南部，如安徽、江苏等地，升温则带来了增产效应。”
收割机在麦田中驰骋。资料图/新京报记者 王巍 摄
不只有高温干旱，还有洪涝灾害
高温往往和干旱相伴随，这使得应对措施更加复杂和艰难。但极端天气不只有高温干旱，还有暴雨涝渍。
在澳大利亚，塔斯马尼亚大学刘科博士，进行了一项关于涝渍对小麦产量影响的实验，同样的实验，在中国长江中下游地区也在进行。
2022年春季，澳大利亚遭遇罕见暴雨，就在三月份，暴雨和强风袭击了东部的昆士兰州、新南威尔士州等多个地区，当地小麦和油菜受损严重。
2022年7月，巴基斯坦遭遇罕见暴雨和洪水袭击，到9月，巴基斯坦三分之一的地区受到洪水影响。
“在极端气候对农业生产的影响中，干旱和高温得到的关注远大于涝渍灾害，”刘科说，“实际上，涝渍灾害在全球同样普遍，且随机性更强，成因更加复杂。”
涝渍灾害可能发生于全球任何农作区，不论是欧洲还是美洲，抑或是中国，都是常见的农业灾害，“涝渍灾害其实也会造成相当大的影响，尤其是它发生在小麦产量形成的关键时期。”刘科说。
国际气候科学家小组的一项研究显示，在未来，随着全球气温的继续上升，类似的强降雨可能会变得更多。
在我国长江流域，今年三四月份同样遭遇了连续强降雨，罕见的连续暴雨落在稻麦轮作区，由于田间土壤板结，地表积水下渗过慢，致使当地小麦、油菜长时间浸泡在水中。
“在全球，每年洪涝灾害给小麦造成的损失，远比想象的要大，”刘科说，“从田间试验的数据看，在不采取补救措施的情况下，常规的涝渍灾害，可能给小麦产量造成大约3成以上的损失。这不包括一些毁灭性的洪涝灾害打击。”
要保护小麦，根本在保护生态
科学家们正在考虑开发更多的技术，以应对极端气候对小麦造成的影响。
其中，抗旱小麦的培育无疑是最重要的途径之一。中国是小麦育种的大国，小麦品种100%自主，并且育成了多种抗旱小麦品种，如中国农业科学院育成的中麦895，具有优良的灌浆速率和耐热性，在黄淮海南部推广面积居于首位。中国农业大学农学院教授孙其信主持完成的“小麦耐热基因发掘与种质创新技术及育种利用”项目，在2021年获得国家技术发明二等奖。
中国农业科学院育成的中麦895，具有优良的灌浆速率和耐热性。中国农科院供图
随着分子基因组学的发展，关于小麦耐热耐旱基因的研究，也已获得突破，中国农业科学院数据显示，该院科学家们，已经筛选出110多份抗旱耐热性突出的小麦种质资源。此外，就在2022年7月，中国农业科学院作物科学研究所小麦抗逆分子育种创新研究组，发现了一种负调控机制，有助于小麦平衡干旱胁迫响应和正常的植物生长发育。
在应对涝渍灾害方面，刘科告诉记者，目前已经定位到小麦的相关基因，并且在实验中发现，在连续极端涝渍情况下，对照组产量损失可以降低17%-25%。这对未来育成相关的抗性品种具有重要意义。
更多的方法正在被科学家们开发出来，比如工厂化生产的垂直农业。Senthold Asseng在国际小麦大会上介绍，他们通过实验发现，在设施内进行工厂化生产，可能是未来应对粮食危机的途径之一。“我们计算过垂直农业的生产潜力，在普通农田中，1公顷土地每年可生产三到四吨小麦，而搬到室内生产，产量可以达到5倍，极限情况下，可以达到60倍。而垂直农业，假如在一栋楼中，种植100层，理论上产量可以达到6000倍。当然，这样的极限生产，成本极高，在当前不具备推广价值。但不可否认，当真正遇到粮食危机的时候，成本是次要的。”
不过，和被动地适应环境变化相比，主动维护生态环境的可持续发展，是解决极端气候危机的根本办法，2015年，《巴黎协定》规定，把全球平均升温控制在比工业革命前水平高出2摄氏度之内，并努力限制在高出1.5摄氏度。2021年，G20峰会再次达成协议，承诺采取“有意义和有效”的措施，以实现将全球升温限制在1.5摄氏度的目标。
“在未来，如果采取极为严格的措施，这个目标是有可能实现的，”赵闯说，“我们一方面要考虑如何应对气候变化对小麦及农业生产造成的影响，另一方面，也要真正把生态发展作为基本的原则，真正保护好我们的生存之地。”
新京报记者 周怀宗
编辑 唐峥 校对 刘军
