原标题：南旱北涝农业如何应对“陌生”天气
从来没见过那么多水从天而降。10月初，山西省清徐县孟封镇小武村村民王美生家的11亩玉米地，在一天内灌满了雨水。已经进入12月，仍有不少枯瘦的玉米秸秆立在泥沙充盈的土地上。明年，这块地只能休耕了。
这可能是十年来最旱的一年。广西柳城县东泉镇莫道村附近的保门水库在9月份就干了，村民们在水库里放牛。今年6月到9月，柳城县的降雨量与近十年同期平均值相比少了一半。
农业靠天吃饭，但种种迹象表明，农人们千百年来所熟悉的农业气象，正面临着更多不确定性，2021年秋收时节河南、山西等地突发的暴雨更加深了这种印象。那么2022年，中国的农人们该如何面对可能更陌生的天气？中国气象学会农业气象与生态学委员会副主任、中国农业大学资源与环境学院教授潘学标认为，我们需要有更多应对极端天气的常态化准备，但从长期统计的气象数据来看，北方地区连续两年出现涝情的几率较小，南方地区连续两年出现旱情的几率较小，“南北方的防灾侧重点，仍应是南方防涝，北方抗旱。”但农业气象的变动确实需要持续关注，潘学标发现，如今华北平原冬小麦农事活动与二十四节气相关联的传统农谚，在时间上已出现了一定的偏差，如果还按祖辈传下来的时间种麦，就会减产，“我们所处的气候始终存在不确定性，人类活动正在加剧这种不确定性。”
12月6日，山西省清徐县孟封镇小武村，今年10月份大水留下泥沙，仍有玉米未收，田地主人打算休耕一年。受访者供图
气候波动幅度变大小流域短板亟需补上
7月20日的早晨，河南省巩义市北山口镇底沟村村民葛建平从救灾安置厂房走出来，发现远处庄稼地的玉米只能看到尖了，而家里窑洞的顶部，因为暴雨出现了一个直径半米多长的圆形窟窿。葛建平下意识觉得，以后河南的雨水可能会越来越多了。
7月17日以来，河南出现持续性强降水天气，多地遭受暴雨、大暴雨甚至特大暴雨侵袭。其中，郑州1小时降水量达201.9毫米，超过了我国有气象记录以来小时雨强的极值。
潘学标认为，全国气候出现以变暖为主要特征的气候变化，气温呈上升趋势，近几十年来，多数地区平均气温每十年上升0.2-0.6摄氏度。从地域看，北方变暖比南方表现得更为明显，尤其在东北地区和西北农牧交错地带，气温升高更为显著；从季节看，冬天比夏天更明显，2月份升温最多。虽然还没有足够数据能够表明，北方降水量在逐年增加，但北方区域的降水波动幅度确实正在变大。
中国气象学会农业气象与生态学委员会副主任、中国农业大学资源与环境学院教授潘学标，在内蒙古武川试验站的向日葵田。受访者供图
河南、山西，2022年还会不会有洪涝灾害？潘学标认为，如果是单纯根据统计数据，像山西、河南这样降水量不大的北方地区，在某个小范围的区域连续两年出现涝灾的概率较小。据中国水利水电科学研究院《河南省“7·20”暴雨洪涝形势演变及灾害风险分析》的数据显示，河南省受季风气候影响加之地形复杂，降雨季节与区域分布极不均匀，具有明显年际变化特征，河南发生暴雨洪涝灾害平均为2年一遇。
“虽然今年受极端降水影响的区域，到2022年再遭受极端降水的几率较小，但仍然不能对预防涝灾掉以轻心，今后或相邻区域出现极端降水的可能性仍然存在。”潘学标建议，今后要加大力度开展对小流域的水患治理，虽然单个小流域影响的人口不多，但乡村防灾标准低，小流域本身数量又多且分散，覆盖乡村人口量很大。
旱涝都要预防北方仍重点防旱灾
10月5日，山西一场大雨下来，不到两日，王美生地里的玉米已经出现死棵现象。直到12月6日，田地里仍有小部分枯萎的玉米秸秆因泥沙堆积，难以运出去。王美生说，明年打算歇一下地，如果再挨场水灾，可能就什么都种不成了。
而在江西婺源县秋口镇的王振飞，在8月份就已经发现，今年婺源降水量不如往年，农田里的果蔬、玉米长势不好，需要浇地。据国家预警发布中心消息，9月来，婺源县降水量较历年同期偏少九成以上。
北京平谷大桃，远近驰名，但今年的“桃王”大赛，参赛者们尴尬地发现，送评的大桃从品相上看无可挑剔，又大又漂亮，但就是普遍没有往年甜，甭管哪位好把式，也种不出值得夸耀的甜桃。原因很简单，今年雨水太多了。同样喝饱了却不甜的，还有葡萄，这直接影响了部分农户的销量。
那么，北方降雨越来越多会是常态吗？
潘学标介绍，今年北方多雨，是因为夏季副热带高压的脊线位置偏西、偏北，再加上台风影响，来自热带海洋的水汽充足，致使雨带长期在华北地区滞留，使得北方部分地区的降水时间偏长，累积降水量增多，给人一种“一年的雨在一天里下完”的感觉。
明年是不是依然“南旱北涝”，现在还不能下结论。潘学标认为，从长期统计的气象数据来看，北方地区连续两年出现涝情的几率较小，南方地区连续两年出现旱情的几率较小。“南、北方的防灾侧重点，仍是南方防涝，北方防旱。”
旱、涝影响范围是不一样的，潘学标说，有个说法是“旱是一大片，涝是一条线”，降水致灾范围一般没有旱灾致灾范围大。据河南省农业农村厅公开数据，截至7月23日，河南全省农田积水面积1132万亩，农作物受灾1068万亩，占秋作物面积的9%（其中玉米746万亩、花生150万亩、大豆41万亩、其他131万亩）；成灾108万亩，占秋作物面积的0.9%；绝收35万亩，占秋作物面积的0.3%。
8月2日，河南安阳西杨庄村，洪水退去，地里还是一片汪洋。新京报记者王颖摄
“2021年，河南、山西部分地区发生洪涝灾害，从全国来看，受灾区域面积占总量比例不算大，没有对我国粮食产量基本盘构成威胁。但需要注意的是，旱灾涉及面积，是要比涝灾大的。”任何植物都有一个生长发育的最适温度、最高温度和最低温度，像玉米的指标，苗期在36摄氏度左右，生殖期在32摄氏度左右，成熟期在28摄氏度左右。“如果开花期的气温高于32摄氏度，授粉就会遇挫，如果气温达到38摄氏度以上，就会造成高温热害，出现败育和随之而来的绝产。”
潘学标介绍，如19世纪出现的“丁戊奇荒”，那是一场致灾范围覆盖山西、陕西、河南、河北、山东的连年干旱巨灾，最终演变为特大饥荒，对晚清历史产生深远影响。以史为鉴，河南、山西等易旱地区，始终不能松懈对旱灾的预防。
实施碳中和减少人为变暖因素
2002年，南极洲一块面积为3250平方公里的冰架脱落，并在35天内融化消失。对王美生等终日在田间地头忙碌的农人来说，“碳中和”这个概念，和南极洲冰雪融化一样让人感到遥远。但在全球气温逐渐升高的背景下，植物和人类的命运，已经与让冰雪融化的“背后推手”悄然相连了。
植物的光合作用，将二氧化碳吸收后把氧气释放出来，这个过程可以看作是植物在“收入”，而吸进氧气释放二氧化碳的呼吸作用则是在“支出”。潘学标说，气温过高，会使得光合蛋白酶的活性降低，叶绿体结构容易遭到破坏，很容易会引起气孔关闭，使得光合作用减弱，“这就是收入变少了”；另一方面，植物在高温条件下，呼吸作用会增强，消耗更多的氧气，排放更多的二氧化碳，而且还让干物质积累下降，“这就是支出变多了”。
“如果总是支出大于收入，植物就难以正常生长，而绿色植物是整个生态系统的生产者，它们担负着将太阳的能量转化为生物可利用的能量的任务。所以，要让生态系统保持稳定，就要让植物对碳的收入大于支出。一定时间内，自然和人为使用化石能源排放的二氧化碳，与自然生态系统吸收和人为封存的二氧化碳的数量相等，这也就是我们所说的‘碳中和’。”
气候变暖，为什么会让降水的波动幅度变大呢？潘学标介绍，降水量多少取决于大气中的水汽状况，以及大气环流状况。当地球气温在升高，海洋和陆面的水汽大量增加，并在大气环流的作用下，降落到局部地区形成降水，当遇上低涡、台风等强低压天气系统，特别是与地形相互作用时，就可能形成极端降水。
据公开数据显示，全球每升温1摄氏度，大气中可容纳的水汽含量约增加7%。大气水汽含量显著增加，为剧烈的降水波动埋下伏笔。而降水变率局地和区域的变化，则主要取决于大气环流和降水系统的变化，而其中大气环流形势的变化，则涉及各种时间尺度上的环流系统，如厄尔尼诺-南方涛动、北大西洋涛动、季风强度变化等。
“碳中和”是要尽力减少人类在全球变暖的行为因素，目标是要让二氧化碳排放量实现“收支相抵”。“这就需要在国家层面上进行顶层设计，比如构建清洁低碳安全高效的能源体系，实施重点行业领域减污降碳行动，推动绿色低碳技术实现重大突破，完善绿色低碳政策和市场体系，加速植树造林、城市乡村绿化，利用各类生态系统固碳，倡导绿色低碳生活等。”潘学标说。
变动中的二十四节气多品种配套种植规避风险
据潘学标团队研究发现，气候变暖背景下,华北平原冬小麦农事活动与二十四节气相关联的传统农谚出现了一定的偏差，过半华北地区冬小麦越冬期推迟3天以上，冬小麦播种期和进入越冬期都有较明显的推迟趋势，一般比20世纪70年代晚播种1周到10天左右，如果还按祖辈传下来的时间种麦，就会减产。
“全球气温变暖，并不是说气温是一年比一年高的，而是波动上升的。有时候，会出现比往年冷的年份。”潘学标提醒到，虽然华北地区冬小麦播种期有推迟的趋势，但并不建议每年都要顺势推迟，如果遇到秋冷早的年份，还是要前一年提前播种，并种得稍微深一些，或者选用抗冻性强的品种；在遇到暖的年份时候，就可以稍微推迟播种，在土壤层中种得可以浅一些，要保证小麦有适当数量的分蘖进入越冬。
潘学标说，一个区域，如果能根据气候类型，进行品种类型多样化配置种植，可以一定程度上规避风险。高产性品种和抗逆性强的品种，按照一定面积比例播种，有利于在区域稳产基础上实现高产。
王美生家的11亩玉米常年产量较高，但抗逆性差，在往常年份，一亩地可以收到1700斤以上。但经过下半年的大水、寒潮，产量削减。近7亩玉米田里，覆上一尺多厚的黄河泥沙。
王美生家的玉米地，覆盖上了厚厚的一层泥沙。受访者供图
中国环境科学研究院土壤与固废研究所研究员谷庆宝指出，河道里冲到农田上的泥沙，从对耕作性能破坏的角度看，会有一些不利影响，如土壤水肥保持能力可能会下降；但是否造成土壤污染，需要依据情况进行分析，因为不知道这些泥沙中是否含有污染物，这都需要检测。
不同的作物品种特性不同，在产量、品质、抗性上存在不同差异，品种的布局和种植应该根据品种的特性来选择，并在技术上给予配套。“生育期短的水稻品种，不适合种在温度较高和低海拔地区，生育期长的水稻品种，不适合种在冷凉的高海拔地区；一些品种抗逆性强，可能常规情况下产量较低，但遇灾害减产幅度小；一些品种产量高但口感较差，一些品种产量低但口感较好。要平衡好抗性、产量和品质的关系，按照比例播种，既要考虑常年情况，也要随时应对极端天气灾害发生。”潘学标说。
粮食与水土资源需要更加合理调配
土地和水，是生产粮食的两大资源。从区域上看，我国耕地主要分布在东部季风区的平原、河流三角洲和盆地地区，其中北方以旱地为主，南方以水田为主。但相对缺水的北方地区，现在承担了远远多于南方地区粮食种植面积的权重。
12月6日，国家统计局公布2021年粮食产量数据：2021年全国粮食总产量13657亿斤，东北三省及内蒙古地区合计总产量占比26.8%，增产达188亿斤，对全国粮食增产的贡献率为70.3%。而广东、浙江、福建三省粮食产量占全国总产量比例仅为3.5%。
“现在全国粮食生产过多地依赖华北、东北，南方粮食种植面积、粮食产量占比下降明显，其实南方省份可以适当增加恢复粮食种植面积，最好能实现主粮自给。”潘学标建议，我国粮食生产布局可以进一步优化，在国家粮食安全得到保障的情况下，华北、东北粮食产区，可以适当地进行季节性休耕、节水养地，南方省份可以适当增加粮食种植面积，尽量做到自给自足，这样有利于粮食生产安全，也为北方农田的有序休耕轮耕争取缓冲时间。
河南省虞城县界沟镇有位今年61岁的村民记得，小时候在平地上打井，大约六七米就能见到水，而现在打井，动辄就得几十米以上，“不过今年雨水多，地倒是不用浇了。”
11月，甘肃省兰州市七里河区的兰州百合从地里刨出，经过村附近工厂的分拣、加工、包装后，通过快递发向北京、广州等全国各大城市。原袁家湾村支部书记高作旺告诉记者，在上世纪八十年代，兰州百合亩产量能达到4000斤以上，而现在连续种了几十年兰州百合的地，亩产量在1500斤左右。“土地也像人一样，老干活，就会累，肥力被耗没了。”高作旺说。
地里刚挖出来的兰州百合。受访者供图
潘学标认为，华北、西北的农田，仍面临着水资源短缺问题，适当地进行休耕、轮耕，可以减少地下水开采，降低化肥、农药对土壤、空气等的污染，“如果一个区域能做到5年内农业用水量与同期耕地上的总降水量基本上相当，农业发展就具有可持续性。”
不确定性也是一次升级机遇
今年37岁的刘向阳，在河南周口项城市从事玉米种植、收购，他在2020年向外卖出两三万吨玉米，被当地玉米种植户称为“玉米大王”。但2021年已经进入年尾，刘向阳目前只收了9000多吨玉米，“没办法，今年水灾，项城地区普遍减产。”
对2022年，刘向阳仍保持乐观，他判断来年水灾几率较小，但为了以防万一，他在一些地势低、交通堵塞的农田挖了排水沟，并建起几座安装抽风机的立仓，“有了立仓，水再也进不来，粮食在里面安全得很，什么都不怕了。”
安阳县农业农村局副局长张永刚告诉新京报记者，由省里牵头，目前在河南各个乡镇地区都在规划建设一批排涝设施，目的就是强化农田的排涝能力，应对未来可能还会发生的洪涝灾害。
在“天公不作美”的情况下，未尝不是一次升级乃至转型的机会。
广西来宾市象州县罗秀镇纳禄村，建于明清时代的古村，是潘学标的家乡。潘学标介绍，数百年来，村子一直以种植水稻为主，但在2005年夏天，村里遭遇一场大水灾，平地里的水就有1米多深，水退去后，稻田严重沙化，稻秧没法再插了。
稻子不能种了，在相关部门的支持下，有村民选择发展耐涝的桑树种桑养蚕，经济很快得到恢复，象州县也成为中国桑蚕生产大县之一。但种桑养蚕时间长后，出现一些不易防治的病害，加上种桑养蚕过程中的废弃物处理不好还会对环境带来污染。在2013年洪水再次淹没恢复的稻田难以种粮后，村民们转向砂糖橘种植，发现村里的砂糖橘长势很好，便大规模种植起来，收入比往年种水稻翻了几番。
“回老家的时候，发现几乎家家都有小汽车。”潘学标笑着说，种砂糖橘给村民们带来了较好的经济效益，而且还将村里沉寂已久的文化资源给激活了，借助明清遗留下的古建筑群，现在成了一个远近闻名的旅游村，如今是国家3A级乡村旅游、广西现代特色农业核心示范区。
当年致使纳禄村被淹的小流域灾害，至今仍是许多村、镇受灾的重要因素，因为洪水冲毁了村庄和农田，也有许多村落因为一次灾难而长时间难以修复。潘学标表示，乡村治理是综合体系建设，不能只看气象灾害影响，还要统筹考虑村庄的人文、地理和历史，从内里挖掘出村庄的另一条出路，“就像纳禄村的砂糖橘刚种植起来的时候，当地人就说，一次灾害的背后，有时候也是一次转型升级的机遇。”
新京报记者赵利新
编辑张树婧校对陈荻雁
