2025年夏季高温干旱导致的歉收记忆犹新,河南驻马店种植户张全如今正面临新一轮气候挑战。今年4月,国家气候中心预测,主汛期全国大部地区气温将高于常年,华北、华东、华中、华南、西南地区东部及新疆等地也许会出现阶段性高温热浪。5月28日,世界气象组织报告说明,2026至2030年全球平均气温可能持续接近或刷新历史高位。张全种植的二十余亩玉米地,正常年份每亩净利润约500至600元,但去年因夏季高温和秋收季风雨影响,净利润降至200至300元。河南省统计局数据显示,2025年该省夏粮产量减产0.9%,全年小麦产量同样下滑0.9%。
当城市居民仍在争论气候是否变化时,农业从业者已直面现实并作出调整。育种公司从追求高产转向稳产优先、抗逆兜底;种植户主动调整耕种方式,增加病虫害防治和灌溉设备投入;植物学家发现暖冬频次上升,导致作物病虫害及越冬虫害成活率提高;农机公司管理者强调极端天气对农户短期应对能力提出更高要求;气象学家则观察到,自20世纪80年代以来,温度和湿度持续上升使西北干旱半干旱区及青藏高原边缘部分地区转化为可种植区,但近年极端气候频发带来新挑战。
禾芯动力(深圳)科技有限公司总经理崔利国指出,极端天气对农业的影响已从单一环节的局部扰动,演变为持续加剧全周期风险与系统性环境胁迫。传统农业生产依托稳定的节气规律和种植经验,但高温热浪、短时暴雨、持续干旱、倒春寒、台风、连阴雨等极端事件频繁发生,显著打破原有节奏,大幅度的增加不确定性。中国农业大学教授潘志华表示,在耕地面积有限的情况下,如何保证单产持续提升成为时代课题。近百年来,尤其是2020年以来,气候平均状态随时间的变化日益显著,粮食安全形势与全球气候平均状态随时间的变化之间的矛盾愈发突出,这一矛盾难以由农户独立应对。
尽管极端天气频现,张全仍未为潜在干旱或暴雨制定预案。他说:“做了几十年农民,除了种地,也没其他出路。只能是天干时勤浇水,涝灾时求老天少下点雨,村里其他农户都是这样一年又一年地挺过来的。”
极飞科技联合发起人龚槚钦近年奔波全球,观察气候平均状态随时间的变化对农业的冲击。调研显示,最近5年,全球相当一部分地区的气候平均状态随时间的变化正以肉眼可见的方式影响农业,其步伐远超农户预期。2025年7月,从湖北至河南驻马店一带,受高温干旱影响,地表平均湿度降至5%以下,低于同期塔克拉玛干沙漠,为近百年来首次出现,导致玉米、小麦在重要生长期灌浆不充分。秋收季,河南持续阴雨使轮式收割机因地陷无法下田,人工收割的粮食又缺乏烘干设备,部分粮食发霉变质或沦为低端饲料。在广东、海南等地,杨梅、荔枝、芒果等高价值水果因应对气候平均状态随时间的变化弹性差,易受病虫害影响,味道受损,部分农户不得不采取浸泡药水等方式弥补。
这一现象并非孤例,全球多地农户正面临类似困境。西班牙安达卢西亚以鲜花闻名,农户感慨气候平均状态随时间的变化使鲜花种植愈发困难,高温多雨导致真菌繁殖,每隔几天需喷洒杀菌剂和叶面肥。法国波尔多等传统葡萄酒产区,农户数百年来夏季不额外浇水以保持葡萄风味,但近年高温干旱迫使他们妥协。
进入2026年,气候平均状态随时间的变化影响加剧。国家气候中心监测显示,今年入汛以来,全国平均降水量达110.1毫米,较常年同期偏多18.6%。5月中旬以来,湖南、重庆等地接连受暴雨影响,出现洪涝灾害。在极端天气多发下,全球农户面临选择:投入更高成本应对气候平均状态随时间的变化,或延续传统种植方式,承受减产甚至绝收风险。
烟台市果园种植基地负责人王乐乐观察到,气温持续高于35℃时,苹果果皮变色、变形,影响口感,且易引发红蜘蛛、鸡爪纹、炭疽病、枯叶病等疾病。受去年春季干旱和夏季高温影响,她今年更加关注天气预报,提前准备肥料和农药。广西贵港植物保护站站长蒙全发现,气候变暖使广西暖冬、秋冬季干旱频次增加,导致作物病虫害及越冬虫害成活率上升,如二化螟慢慢的变成为水稻螟虫优势种群,稻飞虱、稻纵卷叶螟等迁飞性害虫迁入时间比十余年前提早10至15天。蒙全表示,气候变暖、日夜温差变小使农作物转化到果实的物质减少,品质下降。为达到“减药控害、提质增效”的绿色防控目标,种植户需集成应用生物防治、物理诱控、化学防治等方式。
融沃(黑龙江)农业服务有限公司在哈尔滨、黑河等粮食主产区种植约200万亩玉米、大豆。为应对极端气候,该公司采购200余台拖拉机、收割机及多台烘干设备。总经理宫庆亮说,2023年台风导致局部洪涝及2024年极端降雨,使农机设备重要性凸显。他主动调整耕种方式:翻种时采用深耕模式,使雨水快速渗入地底,避免水分沉淀地表导致庄稼浸泡;在农田周边建设蓄水坑、抽水泵,以便降雨时快速排水。此外,他每年耗资上千万购买农业灾害保险,每亩保险成本约为种植成本的6%。他表示:“在自然灾害频次增加下,农户必须改变传统思维,把农业保险成本纳入种植成本中。”
相比大型种植户,许多中小型种植户在与气候平均状态随时间的变化的博弈中败下阵来,选择将土地流转出去。2025年,河南省周口市西华县小张家种植21亩地(含5亩自有地、16亩承包地),在近几年极端天气冲击下,今年首次将种植规模缩减至7亩,不再种植辣椒等经济作物,全部改种小麦和玉米。虽然辣椒经济效益更高,但需投入更多人力、资金,风险更高。宫庆亮观察到,河南、山东两地土地流转明显加快,其公司借此租赁更多土地。他说,在气候平均状态随时间的变化加剧背景下,小型农户应对风险能力不断减弱。
华智生物董事长田冰川在近年调研中发现,越来越多种植户对种子选择的要求发生根本性转变,不再只追求高产,核心诉求转向稳产优先、抗逆兜底、广适耐用。以长江中下游为例,种植户反馈,频发高温严重损害稻米品质和收益,迫切地需要对高温钝感的优质品种,因此米质优、在极端天气下保持稳定的稻品种备受青睐,推广面积迅速扩大。田冰川说,极端旱涝、旱涝急转和极端温度等天气常态化,正深刻改变育种理念与技术布局,驱动公司从传统丰产导向转向稳产、抗逆、广适性并重的育种新赛道。东北种企、农垦及种植户对“中晚熟+抗逆+高产”品种需求激增,玉米、小麦“长生育期+抗旱抗病标记”开发合作增长明显。针对水稻等主要作物,华智生物系统开展耐旱、耐涝、耐高温基因精准鉴定,对500多份水稻种质资源进行大规模耐旱试验,已筛选出3份耐旱性突出的核心材料。田冰川介绍,极旱天气往往伴随高温,且高温比极涝天气影响区域更广。以前高温主要影响中稻抽穗结实,现在随高温维持的时间延长,对晚稻也开始产生严重影响,需加强对晚稻耐高温研究。此前,华智生物在长沙和海南陵水连续开展三个季度田间试验,系统研究不同天气特征情况对稻米品质影响,发现高温通常明显降低整精米率、增加垩白率。
崔利国认为,现代农业核心目标正从单纯追求高产转向优先保障稳产、提质、可控。禾芯动力将重点聚焦耐高温、抗旱、抗涝、抗病虫害等作物抗逆生产方向,联动顶尖科研机构、育种单位与一线种植主体,共同适配气候平均状态随时间的变化趋势,开展抗逆品种筛选、栽培模式迭代与田间管理体系优化,构建适配极端天气的新型种植体系。他说,未来农业不能只问“最高能产多少”,还要问“在极端天气下还能稳住多少”。
育种理念的转变与气候平均状态随时间的变化带来的种植区域调整相辅相成。宫庆亮在东北承包土地中发现,部分地区可选种子品种发生改变。例如,黑龙江北部绥化市,十几年前只能种植约120天成熟的玉米品种,现在可尝试种植130天成熟的品种(以前适用于中部地区),成熟期更长通常意味着产量更高。潘志华的研究提供更具象化的变化:通过对多年气象数据研究,他发现,受气候变暖影响,相较1980至1990年,2010至2020年三种主要作物(小麦、水稻、玉米)的种植北界发生北移。其中,小麦潜在种植范围向西北移动38.4公里,主要位于内蒙古北部阿尔山—牙克石市一带;水稻与玉米作为典型喜温作物,在黑龙江中部与内蒙古中部地区潜在种植北界分别北移约19.4公里。潘志华说,未来若要引导种植户重视气候变化,补贴需向气候补贴倾斜,例如覆盖农户购买抗旱种子、高效肥料的额外成本,此举也将带领企业研发耐高温、耐旱、耐涝品种。
凯斯纽荷兰中国区总裁李康对2020年东北地区罕见接连出现台风、导致玉米大面积倒伏的场景记忆深刻。当时正值秋收,若不能及时抢收倒伏玉米,将导致玉米烂在地里。但大部分玉米籽粒收获机无法收割倒伏玉米,只有少量型号具备此功能,一时间“一车难求”。农业农村部农情调度显示,受台风影响,2020年7月至9月,吉林、黑龙江、辽宁3省玉米受灾较重,倒伏2260万亩,占3省玉米面积15%左右,其中严重倒伏826万亩,占5%左右。李康表示:“从近几年的实际案例来看,极端天气导致播种、收获环节的作业窗口期被进一步缩短,这对农户短时间内的应对能力提出了更加高的要求,凸显了高效大型智能设备的作用。”
经历多次极端天气冲击后,李康观察到,近几年东北大型农业合作社开始主动更换更耐用、更高效的农机设备,在秋收环节能借此在几天内不分昼夜抢收,否则一场降雨就会导致粮食产量大打折扣。通过调研2025年河南秋收涝情,龚槚钦认为,如果当时种植户拥有足够的履带式收割机和烘干设备,就能在很大程度上降低损失。据他了解,在美国、欧洲靠北部的大平原地区,因冬季潮湿,几乎每个产粮重镇都建立了大规模烘干、储存设备,有助于避免收割后粮食因来不及晒干而发霉变质。2017年,龚槚钦在法国巴黎调研时发现,大量农户对气候平均状态随时间的变化议题不屑一顾,认为只是政治议题。但近几年,法国、意大利、西班牙等传统农业强国农户态度发生显著转变,开始主动改变传统生产方式和工具以应对气候平均状态随时间的变化。例如,法国葡萄酒产区频繁出现高温、潮湿天气,导致葡萄易感染白粉病、灰霉病等真菌,种植户打药频次在高峰时期升至一周1至2次,而十几年前一年只需1至2次。为节约人力成本,当地种植户主动购入大型植保无人机。此外,在广东、海南等地,为降低虫害对高价值水果影响并避免农药残留,越来越多种植户通过无人机或自动化设备多次喷洒符合国家标准的农药,同时在暴雨过后通过自动水肥一体系统及时补充肥料。
龚槚钦说,2023年以来,中国传统农机市场销售规模与利润出现收缩,但智能农机设备需求量呈逆势增长态势,除农村劳动力减少、老龄化等因素外,便是农户应对极端天气的时间周期缩短,需要更加多智能设备。崔利国说,极端天气给农业带来的最大挑战并非灾害本身,而是突发性强、扩散速度快、处置窗口期极短。持续高温高湿环境下,病虫害可在短短数天内大面积爆发扩散;暴雨过后,田间积水、作物倒伏、土壤过湿等问题若无法被及时有效地发现、快速处置,将直接损伤作物根系、削弱水肥利用效率、抑制后期长势,引发连锁式减产风险。崔利国表示,传统依靠节气、经验开展播种、施肥、灌溉、植保的固定节奏,已难以适配当前波动剧烈的气候环境。农业科学技术的核心价值,就是把极端天气带来的风险预判窗口、处置窗口全面前移。例如,针对高温高湿易引发区域性病虫害的行业痛点,传统种植模式为规避风险,往往采用大面积普喷农药的粗放方式,不仅增加成本、浪费农资,还易造成农业面源污染。依托智能巡检设备全域感知、精准定位的能力,可精准锁定风险点位与高危区域,联动无人机、植保机器人实现问题在哪里、管控就在哪里,实际做到靶向治理、减量增效。崔利国表示:“面对常态化的极端天气,农业不能再靠经验硬扛、靠天吃饭。智能化、数字化农业技术,将成为种植主体应对气候平均状态随时间的变化、稳定产能收益最可靠的核心防线。”
但并非所有种植户都能利用科学技术手段应对气候平均状态随时间的变化。以凯斯纽荷兰推出的纽荷兰CR8.90收割机为例,目前市场售价近400万元,若种植户要采买一台200至300马力的拖拉机,适宜的种植培养面积需在5000至10000亩之间,更适合中大型种植户和合作社。此外,多位农户、农机公司受访时提及,种植户“中老龄化”现象明显,农业种植一线难寻年轻人身影,无形中提高了使用无人机等先进农机设备的门槛。龚槚钦说,早期市场上植保无人机服务约90%由专业飞手提供,操作对中老年种植户有一定门槛。现在部分无人机设备已可完全用手机控制,未来农机设备发展的新趋势将是不断降低技术门槛,实现智能化、无人化。
最近十几年,许多司机直观感受是,夏季傍晚驾驶汽车时,挡风玻璃前“虫子密密麻麻”的场景逐渐消失。胡冰川用“昆虫衰退”现象解释,虽然高温、潮湿可能会引起部分地区病虫害增加,但总体上昆虫数量与种类正在减少。德国一个长期生态监测项目发现,部分自然保护区飞行昆虫生物量20多年间下降超过70%。胡冰川表示:“现在的年轻人甚至有可能都没见过蝗虫,更别说蝗虫灾害,当下病虫害对农业的破坏性影响已降至非常低的水平。近些年,中国农业生产对抗自然灾害的能力在逐步的提升。因此就需要科学地认识气候平均状态随时间的变化给农业带来的整体影响。农户的微观感受可能和宏观趋势存在偏差。”
此外,政策也起到较强对冲作用。胡冰川介绍,中国农业灾害保险补贴、农机购置补贴等支持体系规模大、覆盖广,保障能力持续提升,在支持农业防灾减灾和机械化发展方面发挥了及其重要的作用。国家统计局数据显示,2005至2015年,全国粮食总产量呈现快速上涨态势;2015年后,增长幅度有所放缓,但总体仍呈高位波动上涨态势。历年发布的《全国自然灾害基本情况》显示,2020年农作物受灾面积为19,957.7千公顷,此后总体呈波动下行态势,2025年已降至6,069.4千公顷,与近几年极端气候频发形成鲜明反差。潘志华表示,中国地域辽阔、气候多样,在全国层面,一个地区的损失可能被别的地方丰产弥补,只有具体到某个省或市,才能看出气候对粮食产量的影响。
虽然大量种植户对气候平均状态随时间的变化冲击感受颇深,但在气象学家看来,气候平均状态随时间的变化同样是一种机遇。潘志华表示,2004至2015年,随着农药、化肥和农业设备逐步投入,中国粮食总产量迅速增加,但此后通过传统人力和物化投入促进单产增长的路径逐渐接近瓶颈,未来“向气象要粮食增量”是一条更切实可行的路径。气象条件既充当外因影响作物生长发育,又充当资源因素参与作物生物质合成。潘志华此前研究显示,气候变暖使部分原本积温不足的区域转化为可种植区,耕地扩张呈现“由南向北、由平原向高原”的迁移特征,其中西北干旱半干旱区与青藏高原边缘是重要扩展区,北方旱地扩张最显著,耕地最北界已推进至大兴安岭北部高海拔地区。
李康对于耕地“北移西扩”也有类似感受。他表示,此前东北地区大多是一年一熟制,但近几年辽宁部分地区有向一年两熟制发展的趋势,这在某种程度上预示着单项作业时间窗口更短,对设备效率要求更高。此前东北部分地区因冻土期太长而不适宜耕种,近几年随气候变暖而被开垦为新耕地。此外,南疆部分地区因降雨量增加,也出现适宜开垦的土地。但这种扩展也面临挑战。龚槚钦表示,在一些土豆、玉米等作物主产区,曾拥有丰富地下水资源,农户此前灌溉方式为抽井水进行喷灌甚至漫灌,但近几年干旱及地下水超采导致水位迅速下降,农户开始采用滴灌方式解决缺水问题。
今年5月,中国气象局、农业农村部联合印发《全国农业气候资源普查和区划实施方案》,全方面开展全国农业气候资源普查和区划工作,要求“边普查、边区划、边应用,全面摸清农业气候资源底数,科学评估农业种植界限及气象灾害变化”。20世纪60年代中期和80年代初期,中国曾组织并且开展两轮全国农业气候资源普查和区划。根据实施方案,预计2026至2027年基本完成农业气候资源普查,2026至2029年全面完成农业气候区划并开展应用。(文中张全系化名)