施肥效應(yīng)增加 復(fù)種地帶北推——氣候變化給農(nóng)業(yè)機遇或許更大
但同時，氣候變化也會給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來正面影響。
氣候變化對大氣成分變化的影響，主要體現(xiàn)在二氧化碳等溫室氣體的增加。隨著二氧化碳濃度增加，光合速率不斷增強，農(nóng)作物的產(chǎn)量會有所提高。對三碳植物，如水稻、小麥、大豆等主要作物來說這種影響尤其顯著。然而從另一個角度，二氧化碳濃度上升也會造成雜草繁茂、病蟲害加重、農(nóng)藥和肥料效果減弱、干旱激化地力耗損等負(fù)作用。二氧化碳對農(nóng)作物的影響是一個十分復(fù)雜的問題，還需要進行大量科學(xué)研究。
我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)采用多熟種植歷史悠久，年平均復(fù)種指數(shù)達到150%以上。隨著氣候變暖，我國大于0℃和10℃的活動積溫等值線將向東北方向推移。如果年平均溫度上升1℃,大于或等于10℃積溫的持續(xù)日數(shù)全國平均可延長15天左右，這對于農(nóng)作物生產(chǎn)來講具有重要意義。近50年的氣候變化已經(jīng)使得中國的復(fù)種制度發(fā)生明顯的變化，表現(xiàn)為熱量條件趨好背景下的種植帶北推。其中三熟、兩季稻和有限兩熟種植帶北推最為明顯，本世紀(jì)前10年相對于上世紀(jì)60年代，以上三種復(fù)種帶的邊界分別北推了約400公里、200公里和300公里。本項目研究預(yù)估，未來我國的種植制度北推范圍將更加明顯，其中三季稻、三熟和兩年三熟將較基準(zhǔn)期(1961-1990年)北推450公里、700公里和650公里。
基于理論最優(yōu)的復(fù)種模式，歷史基準(zhǔn)期氣候條件下(1961-1990年)，中國糧食單產(chǎn)潛力最高的區(qū)域為江淮流域的兩熟區(qū)，單產(chǎn)潛力可達每公頃19噸，而西北區(qū)域的單產(chǎn)潛力在全國來看屬于較低的區(qū)域，往往不到每公頃6噸。到2050年，中國南部的總單產(chǎn)潛力較歷史基準(zhǔn)期，將呈現(xiàn)大面積較為明顯的下降，糧食單產(chǎn)潛力增加最明顯的區(qū)域是華北和東北區(qū)域，其中以東北區(qū)域糧食單產(chǎn)潛力的增加最為明顯。
本項目研究預(yù)計，全國總的糧食生產(chǎn)潛力將從基準(zhǔn)期的9.8億噸增加到2050年代的11.4億噸，增加約1.6億噸的糧食生產(chǎn)潛力。從農(nóng)業(yè)生態(tài)區(qū)域分區(qū)的統(tǒng)計結(jié)果來看，華北、東北和西北的總糧食生產(chǎn)潛力最高，復(fù)種增加是未來中國糧食總生產(chǎn)潛力增加的主要原因，其增產(chǎn)貢獻率為55%，二氧化碳施肥效應(yīng)的增產(chǎn)貢獻率為31%。
延伸閱讀：農(nóng)業(yè)灌溉水需求將普遍增加
上海市氣象局局長湯緒介紹說，在熱量資源普遍增加的同時，水資源越來越成為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力提高的重要限制因素。如果沒有充足的降水或是可調(diào)配的灌溉水資源，即使熱量條件趨好，增加了復(fù)種潛力，其生產(chǎn)潛力的實現(xiàn)也是無法達成的。
全國9大流域灌溉需水量結(jié)果顯示，中國的北方流域諸如黃河流域、淮河流域、海河流域以及西北諸河流域，在基準(zhǔn)期氣候態(tài)、2020年代和2050年代都顯示出灌溉水需求的增加。到2020年代，全國灌溉總需水量將較基準(zhǔn)期增加5%，到2050年代，灌溉總需水量將較基準(zhǔn)期增加近25%。到2020年代，除在松遼流域和西北諸河流域灌溉需水將會減少外，其他流域的灌溉需水都呈現(xiàn)增加的趨勢。到2050年代，全國所有9個流域的灌溉需水都會較基準(zhǔn)期增加。
根據(jù)“中國水資源綜合規(guī)劃”中的數(shù)據(jù)顯示，中國的有效灌溉面積和灌溉水供給到2030年將有所上升，尤其在松遼流域和西南諸河流域上升最為明顯。同時，中國的灌溉水利用效率依據(jù)規(guī)劃數(shù)據(jù)將從目前的0.46上升到0.6。通過評估9大流域上的灌溉水供需平衡狀況發(fā)現(xiàn)，到2030年，在松遼流域、長江流域、珠江流域和西南諸河流域，灌溉水的供給能滿足作物灌溉水的需求，灌溉水資源呈現(xiàn)盈余的狀態(tài)。在海河流域、黃河流域和西北諸河流域存在普遍的灌溉水資源的短缺。到2030年，基于提高灌溉水的利用效率，黃河流域的灌溉水短缺問題將會有所減緩。
