气候剧变冲击农业?美国农民播种困难重重,应对挑战刻不容缓

飞哥谈科学 2024-05-09 19:23:15

近日,美国中西部地区因气候变化导致春季降雨量增多,当地农民难以把握最佳播种时机。这迫使农民需要在有限的晴好天气加班加点,工作至深夜,以赶在下一轮降雨前完成播种。然而,频繁的降雨不仅延误了播种进度,还可能降低作物质量和最终产量。

农民困境加剧

气候变化问题日益严重,正在显著增加农民面临的挑战与焦虑。根据联邦的气候评估报告,近30年来,美国中西部地区的春季降雨量增加了5%至15%。同时,预计到本世纪中叶,该区域的CO2排放量将进一步提升8%至20%。

当地居民表示,由于气候问题,他们可能会错过种植窗口,从而被迫放弃某些作物,进而导致经济损失。除此之外,农民还面临着降雨增多的问题,需要有效管理田间积水,防止土壤侵蚀,并在极端天气事件频发的背景下保持土壤健康。

部分农民选择依赖昂贵的瓷砖排水系统以应对过度湿润问题,然而,此方法在干旱季节可能导致土地过于干燥。相比之下,有些农民选择采取可持续的农业措施,如种植覆盖作物和免耕法,旨在增强土壤的保水能力和整体健康,提高作物对气候变化的适应能力。

气候变化如何影响农业?

气候变化是指地球气候系统的长期变化,涵盖地球表面温度、大气组成和海平面等方面。其中,全球气候变暖,主要是由于温室效应不断加剧,造成地气系统能量吸收与发射之间的不平衡,进而引发全球温度持续上升,对人类生态活动进程产生深远影响。

随着全球气候变暖,气温升高对农作物生长周期产生了显著影响。气温的上升导致农作物生长速度加快,进而缩短了从播种到收获的时间。此外,季节性模式的改变,如早春和晚秋的出现,使得传统的播种和收获时间可能不再适用。

气候变化导致春季降雨量增多,会引发延迟播种的现象。过高的土壤湿度会阻碍种子发芽和根系生长,因为种子在湿度过高的环境中容易处于缺氧状态,从而影响其萌发和生长过程。因此,为了避免种子在土壤中腐烂,农民会选择延迟播种。

而春季降雨增多不仅会导致延迟播种,还会导致害虫滋生。过多的雨水为害虫提供了繁殖的环境,增加了作物受害的风险,从而对农作物的生长和产量产生负面影响。此外,过多的雨水还会导致农田泥泞不堪,影响农事活动的正常进行。

全球气候变化的温度波动对种子发芽和成长具有显著影响。温度作为种子萌发和植物生长的关键因素之一,其稳定性对种子的萌发时间和速度至关重要。然而,气候变化导致的温度波动可能会打破这种稳定性,从而影响种子的萌发和最终的生长发育。

首先,适度的温度上升会促进种子的萌发过程。研究证实,温度上升能加速种子的新陈代谢并提高酶的活性,进而加快萌发速度。然而,环境温度超出适宜范围时,过高的温度会抑制种子萌发,甚至导致种子受热受损,从而对萌发和生长产生负面影响。

其次,温度波动会对种子的生长和发育产生负面影响。气候变化引起季节性温度波动,植物在生长过程中会面临适应性挑战。例如,春季温度大幅波动可能导致种子在萌发后遭遇寒流或霜冻;夏季高温和干旱也可能导致植物生长受阻,甚至死亡。

此外,温度波动还可能对种子的地理分布和物种组成产生影响。随着全球气候变暖,原本适应于寒冷环境的植物可能会被迫向高海拔迁移,而原本适应于温暖环境的植物则可能向低海拔扩散。这种变迁会影响生态系统的整体结构和功能。

应对播种延迟

近年来,中国也遭遇了因气候变化引起的播种延迟问题。以2022年河南小麦种植为例,持续降雨导致土壤湿度过高,严重影响了小麦播种进度。据相关报道,全国冬小麦播种进度仅有23%,相较于常年慢了25个百分点,部分地区的小麦播种甚至推迟了10到15天。

晚播的小麦会受到较低气温的影响,导致农田出苗率降低。播种期的推迟还会缩短小麦从苗期到越冬期的时间,导致营养吸收不足、根系不牢,从而增加遭受冻害的风险。此外,晚播小麦采收期推迟,会增加受到“干热风”等灾害的风险。

为了有效应对当前挑战,农业农村部已经采取了一系列有针对性的措施。例如,调整小麦品种,优先选择更能适应晚播环境的品种;增加小麦用种量,通过提高种植密度来弥补晚播带来的不足;增施基肥和底肥,利用肥料补充晚播小麦所需的养分。

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