11月以来，我国发生了大范围雨雪天气，威胁农作物安全。在气候变暖的大背景下，为何农业低温灾害频发？农业低温灾害随着气候变暖和农业结构调整呈现出哪些新特征？记者近日采访了国家减灾委员会专家、中国农业科学院研究员、中国农学会农业气象分会秘书长孙忠富博士。

    温度：影响农作物最重要的气象因子

　　记者：什么是农业低温冷冻灾害？哪些农业气象因素对农作物的影响至关重要？

    孙忠富：对农作物影响至关重要的农业气象因子很多，其中温度是最重要因子。农作物品种熟制的安排、作物北界的设定通常以某界限温度和大于界限温度的积温作为重要的参考指标。当温度下降到农作物生长适宜温度的下限时，首先对农作物造成生理胁迫，这表现为延迟或停止生长甚至造成不同程度的伤害；如果温度持续下降并维持一定时间，可能对农作物产生物理和形态损伤直至死亡，我们通常把这类现象统称为“低温灾害”。我国典型的低温灾害有东北夏季的“低温冷害”，长江中下游的“倒春寒”，华南热带地区的“寒露风”，黄淮海的“霜冻害”等。

    农作物对低温响应的敏感程度通常用两个指标来衡量：一是最低受害与致死温度，当温度降低到该温度时导致作物受害甚至死亡。二是最低温度，当温度降低到该温度时，农作物停止生长，但仍能维持生命，该温度也称为生物学零度，表现为光合作用停止、干物质积累下降、农作物长势变弱、容易产生病虫害等。

　　0℃以上仍需警惕低温灾害

    记者：气温在0℃以上时能否发生低温灾害？

    孙忠富：我国气候类型多样、农作物品种与种植制度丰富，绝大多数农业种植区季节明显，根据低温现象发生的时空变化和对作物影响特点，通常把低温灾害划分为冷害、寒害、霜冻、冻害等。其中，冷害与寒害属于零上低温型灾害，霜冻和冻害属于零下低温型灾害。

    冷害是指农作物在正常生育期内由于异常低温导致生育期延迟或使生殖器官生理机能受损，造成农作物减产的农业气象灾害。冷害发生时的温度在0℃以上，甚至20℃以上也能引发冷害。比如，6～8月是东北地区农作物的主要生长季，连续低温导致农作物受害的现象称为东北低温冷害或夏季低温冷害。这种灾害发生时温度都在0℃以上，对农作物的影响和危害是潜在而缓慢的，人们不易察觉。

    寒害特指发生在热带或亚热带地区的低温现象，其主要危害对象是热带和亚热带作物。在我国热带和亚热带地区，经常遭受寒害的主要作物有橡胶、可可、咖啡和椰子等。

    冻害主要指多年生果树与林木、越冬作物等在越冬期间，遭受0℃以下低温的危害，通常是由于剧烈降温造成的灾害。我国受冻害影响最大的是北方冬小麦区，在长江流域和华南地区，冻害发生的次数虽少，但丘陵山地对南下冷空气的阻滞作用，常使冷空气堆积，导致较长时间气温偏低，并伴有降雪、冻雨天气，麦类、油菜、蚕豆、豌豆和柑橘等受严重冻害。

    霜冻是指由于环境温度骤降到0℃以下，使植物原生质受到破坏，导致植株受害。霜冻分为两种，有白色的凝结物称为“白霜”，而没有凝结物出现，其低温的程度足以对农作物产生伤害称为“黑霜”。因为不易被直观察觉，“黑霜”对农作物的危害更严重，有可能采取措施不当或错过补救时机。

    气候变暖与种植边界北移增加灾害潜在危险

    记者：农作物低温灾害是怎样形成的？在全球变暖的背景下，农作物低温灾害发生了什么变化？

    孙忠富：我国大陆南北横跨温热两大气候带，大部分地区东亚季风气候特征显著，大陆性特点明显。低温灾害主要发生在冷暖季节交替或冷空气活动剧烈时期，但从根本上说是由大气环流的调整导致冷暖空气活动加剧，引发各种低温现象，不同季节几乎全国各地均有可能发生低温灾害。

    统计资料表明，近20年来全球气候变暖，但是霜冻灾害的发生却趋于频繁。黄淮麦区是我国冬小麦霜冻的多发区，历史上发生频率一般为30%～40%，但是1981年至2000 年的20年里，却发生了9次。腹地商丘发生频率超过60% ，是历史上最频发的时期。我国华南历史上很少发生霜冻，但是1991、1993、1996、1999 年先后发生了多次大范围严重霜冻害。

    气候变化与生态环境的恶化使农业气象灾害在突发性、不确定性以及灾害强度等方面表现出很多异常现象。一方面，全球气候变暖趋势明显，暖冬连续出现，暖冬往往导致越冬作物提前萌发，小麦提前返青徒长、果树提前开花发芽，晚霜冻潜在威胁不断增加；暖冬加快土壤蒸发，春季干旱频繁发生，暖冬提升了越冬害虫和病菌的存活使病虫害发病率提升。另一方面，气候变暖往往导致管理部门或种植者对低温灾害意识淡薄和麻痹，随意对种植边界北移西扩、盲目引种晚熟品种等，都有可能使潜在危险增加。所以一定要以当地多年气候资料为依据，结合品种特性进行综合分析，进行科学引种和种植布局。

    农业结构调整又增防灾新挑战

    记者：经济利益是决定种植品种的重要因素之一，短期的经济利益驱动是否会给防御低温灾害带来新的挑战？

    孙忠富：在市场经济大背景下，种植者对种植品种的选择更多受眼前经济利益的驱动，防灾减灾意识相对单薄，对突发性低温灾害估计不足甚至束手无策。目前我国很多农区仍然是一家一户的小农经济，不仅难以及时获得准确的灾害预警预报信息，从经济和技术上也难以采取有效的应对措施。同时，在部门引导或经济利益的驱动下，可能片面强调生产的规模化、产业化，结果会造成种植品种的单一化、种植管理的简单化、栽培措施的粗放化，可能导致生物遗传多样性下降、生物抗逆性下降、病虫害流行等。品种单一化最致命的问题是所有作物处于相同物候期和敏感期，一旦出现严重低温，很容易造成“全军覆灭”的后果。这也是目前在低温灾害防御过程中不可忽视的问题。

    对策：增强作物适应性是根本

    记者：随着全球气候变化的步伐越来越快，农业气象灾害也会日益突出，应该如何采取有效的对策？

    孙忠富：低温是不可抗拒的自然规律，对于大面积种植区域防灾减灾，目前还缺乏“灵丹妙药”。使农作物适应气候条件是最有效的根本性措施，建议采用具有普遍意义的三项措施：

    首先是优化农作物适宜种植区布局。根据地区热量资源特点、低温出现规律、作物生物学特性等因子，确定适宜种植区。应根据多年气候资料，进行相关分析确定种植区北界、海拔高度上限。如，对于霜冻应着重分析计算当地终初霜日多年平均值、无霜期长短，霜冻发生频率、生长季节温度时空变化与分布等；冷害应着重分析多年发生的频率、发生时段和强度等。在农作物布局时还应注意地形、下垫面、海拔高度、平原和山区等因素。

    其次是确定适宜栽培品种。主要是根据品种的抗寒性确定适宜栽培品种。农作物在不同生长发育阶段对低温敏感度相差较大，选择适宜品种、合理播期、采用适当调控措施，尽量避开低温发生时段是非常有效的方法。

    应用生物技术和转基因技术，加快耐寒性品种选育是抗御低温灾害的重要途径。实践证明，不同品种之间的抗寒性有很大差异，不仅表现在农作物对温度的总体反应不同，也表现在农作物不同发育时期对低温的敏感性不一样，例如大多作物在苗期抗寒性强。

    再次是尽量适应气候变化，趋利避害、主动避灾。加强农业基础设施建设是提高农业灾害综合防御能力的重要战略举措。加强水利设施建设，在霜冻前夕及时进行灌溉或喷灌；而农业工程配套技术则能迅速实现大面积喷施叶面肥、生长制剂、减灾制剂等，有效促进作物光合作用、生长发育，提高农作物抗低温能力，也可有效减缓其他灾害发生。温室大棚就是应用工程设施防灾减灾的典范。（访谈嘉宾：国家减灾委员会专家 孙忠富　中国气象报记者颜昕）