陕西气候智慧型农业何新民
探寻气候智慧型农业新模式 阜新蒙古族自治县位于东北地区西南部，地处蒙古高原向辽河平原过渡的北方农牧交错带，是典型的褐土区，现有耕地面积500余万亩，是我国重要的粮食主产区和生态屏障区。由于长期高强度开发利用和光热资源丰富叠加驱动，导致农田土壤进一步恶化，土壤微生态环境变得更加脆弱，适应气候变化的缓冲能力不断降低；同时，作为全球气候变化最敏感地区之一，近年来该区域气候呈现温度逐年升高、降雨逐年减少态势，暖干化趋势愈加明显，传统的单一作物种植模式导致农田生态系统韧性差、稳产性变弱，已经难以适应气候变化；过度依靠化肥和多次耕翻，加速了土壤侵蚀和地力劣化，并增加了温室气体排放。2020年12月8日，由联合国开发计划署、农业农村部农业生态与资源保护总站、先正达集团中国共同合作推动的“气候智慧型农业—华北平原和东北地区秸秆还田与土壤健康促进（润田）项目”（以下简称“润田”项目）正式启动，旨在通过秸秆还田技术优化与秸秆还田模式构建，建立秸秆还田技术社会化服务体系，加强技术指导与推广服务，提出并推广与不同生态类型区特点相适应的秸秆还田技术模式，提高区域秸秆还田作业质量，提升农田土壤质量，促进农田土壤健康，强化固碳减排功能。为探寻适宜于东北褐土地区的气候智慧型农业新模式，辽宁省农业科学院北方旱地耕作制度团队依托“润田”项目，结合以往工作基础，在辽河平原典型褐土区（阜新蒙古族自治县），围绕旱地耕作制度创新，开展了气候智慧型农业模式构建研究，利用在农作制度区划、土壤耕作与养地制度、资源高效利用、农田水肥调控、水土保持和旱作农业区产业发展等方面取得多项原始创新成果，集成构建了以作物多元化种植和秸秆科学还田技术为核心的气候智慧型农业“阜新模式”。在阜新蒙古族自治县大固本镇，负责实施“润田”项目示范任务的阜蒙县通达农机专业合作社理事长马亮告诉记者：“应用'阜新模式’，一亩地能省机械作业费40-90元。虽然增加一次苗后除草及二次病虫害预防，综合算下来一亩地种地成本是326元，比以往种地成本多了32元，但产量增加了，算总账和过去相比还增加100多元收入。”阜新蒙古族自治县副县长张文远介绍，气候智慧型农业“阜新模式”的应用，对于稳定提高该县粮食生产能力发挥了巨大作用，2020年在遭遇连续38天伏旱的情况下，全县粮食产量达到了25亿斤，2021年在降雨较充沛的年型下更是达到了29.3亿斤，而今年在出现一定涝灾的情况下，产量仍然可以保持在30亿斤左右，充分彰显了该技术的稳定性。
提升农田抵御气候变化的“韧性”中国气候智慧型主要粮食作物生产项目首席技术顾问、中国农业大学教授陈阜表示，气候智慧型农业的发展理念总体上符合中国生态文明建设与农业转型发展的战略需求，对保障国家粮食安全、减缓气候变化影响、推进资源节约和环境友好农业发展意义重大，未来发展前景广阔。辽宁省农业科学院副院长孙占祥介绍，“阜新模式”的构建为东北褐土区秸秆科学还田提供了指导，同时建立的集秸秆还田、播种、施肥、病虫草害防治、收获等作物生产全流程于一体的技术规范，可有效推动褐土区气候智慧型农业的技术标准化，真正实现技术的可复制、能推广、见实效。负责“润田”项目辽宁阜新项目区的辽宁省农业科学院耕作栽培研究所所长白伟告诉记者，在阜新地区连续实施5年的监测结果显示，产量显著高于传统种植，项目区平均农田风蚀降低85％以上，耕层土壤含水量提高三四个百分点，生产过程减排温室气体（氧化亚氮）11.6％，平均增产10.66％，且产量年际间稳产性更高，显著提高了农田生态系统抵御气候变化的“韧性”。
让产量说话，转变农民观念 一直以来，阜新蒙古族自治县农村都流行着一句话，也是当地农技人员总结该地区玉米低产的主要原因，“一少四低三不高”。即降水量少，种植密度、土壤抗旱能力、植株抗倒伏能力、农田水肥利用效率低，玉米产量、效益和农民采用新模式种植的积极性不高。“2019年的一场大风，眼睁睁看着刚结穗打粒的苞米被刮了个一塌糊涂，真是太惨了！”马树海说到极端天气的影响仍心有余悸。2021年，在专家指导下，马树海的农场全部耕地应用了气候智慧型农业模式，玉米保苗率提高了10％，示范田每亩产量达到650公斤左右。马树海家的玉米仓满了，村民瞅着眼热，盘算着自己下一年的种法。果然，2022年一下子就有十几户、1000多亩地“加盟试验”，家家都增产了。阜蒙县现代农业发展服务中心高级农艺师王晓东说，推广应用新技术，关键是农民观念要转变，而让农民转变观念其实也简单，建“样板田”，让农民看到增产，并从心底里乐意接受，农民对新技术的认可往往需要一个过程，那就是让产量说话，让增产增收成为打开农民心结的“金钥匙”。在“润田”项目的示范带动下，阜新镇桃李村农民对气候智慧型农业的认知度从3年前不足5％，达到现在的95％以上，因为尝到了增产增效的甜头，很多农民舍弃了几十年不曾改变的传统种植方法。阜新市现有耕地706万亩，其中玉米486万亩，30％的面积都采用了该项技术。
气候智能型农业Climate-Smart Agriculture能够持续地提高生产能力、收入和对气候变化的适应能力，减少乃至消除温室气体排放，进而促进国家粮食安全和可持续发展目标实现的农业。背景介绍1.气候变化。使粮食安全面临更为严峻的挑战。众所周知，世界平均温度正在升高，气候变化已经成为全人类所共同面对的严峻挑战。气候变化能改变降水、蒸发、水土资源等基本环节和要素，进而给农业生产带来不同程度的影响。据测算，如果温度升高1~3℃，粮食生产能力会增加，然而，升温超过这一幅度，粮食生产能力则会降低。不同纬度地区受到影响存在差异，在中高纬度地区，当温度升高1~3℃时，粮食生产能力会略有提高；而在低纬度地区，特别是季节性干旱和热带地区，即使小幅升温1~2℃，也会导致种植业和畜牧业的生产能力下降。在气候变化导致粮食生产能力下降的同时，世界人口却在不断增加。据联合国预测，到2050年，世界人口将突破90亿。所以说，气候变化间接使世界粮食安全面临威胁。以撒哈拉以南非洲为例，根据世界银行报告《降低热度：极端气候、区域性影响与增强韧性的理由》的分析，到2030年，干旱和酷热将使目前玉米种植面积的40%不能继续种植玉米，同时，气温上升可能导致大片的热带稀树草原消失，进而威胁牧民的生计，为此，到2050年，营养不良人口所占比重预计会增加25%~90%[3]而根据南非农林渔业部长蒂娜·乔马特·彼得森的估计，到2050年，气候变化将使非洲农业产量下降10%~20%，粮食价格将会持续上升，很多贫困人口会陷入饥饿困境。2.农业降低温室气体排放。任重道远农业不仅是气候变化的受害者，也是温室气体的重要排放源。政府间气候变化专门委员会（IPCC）2007年公布的第四次气候变化评估报告指出，农业温室气体排放约占世界温室气体总排放量的13.5%，且这一比例还在持续上升。另外，据FAO2006年的估计，仅从种植和养殖环节来看，种植业中耕地释放的温室气体已超过世界人为温室气体排放总量的30%，养殖业所带来的温室气体排放占世界总排放的比重则达到18%。因此，要想降低温室气体排放，应对气候变化，农业重任而道远。3.气候智能型农业谋求“三赢”。不难发现，农业生产与气候变化之间相互制约、相互影响，要实现农业的可持续发展，必须妥善处理农业生产与气候变化之间的关系。为此，2010年FAO发表题为《气候智能型农业———与食品安全、适应和缓解相关的政策、措施及融资》的报告，正式提出了致力于实现粮食安全、气候适应和减少排放“三赢”的气候智能型农业，对其制度、政策选择以及投资和融资模式做了介绍，并围绕种植业、养殖业、林业、渔业和都市农业等方面总结了一些典型案例。主要内容一是通过能实现协同作用和互利共赢的一体化政策选择，解决由粮食安全、社会发展和气候变化所带来的综合挑战，而且，所做出的政策选择是由特定国家的国情、国力以及所推广应用地区的具体社会、经济和环境条件决定的。二是评估不同部门及不同利益相关者之间的相互关系，选取重点领域，权衡相关利益，致力于实现多重目标。再次，依靠政策、战略、行动和激励等要素的支撑，克服政策选择在应用过程中的阻碍，并通过更大范围的政策实施、金融投资和制度安排，创造有利的发展环境。在此条件下，向农户提供知识、资源、金融和市场等服务，以不断改善农村民生。三是鉴于气候变化与农业和农村发展之间具有一定相关性，因此，要提高农业应对冲击的能力，特别是应对与气候变化相关的冲击的能力，并努力减缓气候变化。
气候智慧型农业让农业聪明地飞起来
大自然保护协会TNC 工业化以来，全球的平均气温上升了0.85℃，过去50年间，中国的平均气温上升了1.38℃！气候变化带来的冰川融化，海平面上升，极端天气频发已经成为了不可被忽视的问题。与此同时，到2050年地球上的的人口将突破90亿。要保证如此庞大的人口吃得饱，吃得好，就不得不“协调好”气候变化与农业的关系。今天我们要讲的气候智慧型农业，就是一种协调两者关系的有效方案。在说气候智慧型农业之前，我们要先弄明白气候变化和农业关系。气候变化对农业的影响比较好理解。气候变化不仅会导致极端天气频发，出现“风不调雨不顺”、气温反常等状况。农牧民如果没有及时适应这种变化，提前做好准备来适应气候变化，就有可能蒙受惨重的经济损失。具体点就是：一方面，气候变化可能导致农作物产量下降。目前已经有大量证据表明气候变化降低了玉米、小麦等农作物的产量。另一方面，气候变化还会减少可利用耕地。海平面上升、洪涝灾害，荒漠化所导致的干旱和表层土壤侵蚀都会导致耕地减少、耕地质量下降。耕地面积减少，单位产量下降的情况下，是不能满足人类日益增长的粮食需求的。当然，农业也不是单方面“受伤”，农业反过来也会影响气候变化。农业是重要的气候变化驱动因子之一。据统计，农业生产产生的温室气体排放占全球温室气体排放的四分之一。森林砍伐开垦为农田与牧场，大量施用化肥，土壤退化，饲养牲畜等够会增加温室气体排放。（据估计饲养牲畜带来了全世界18%到51%的温室气体排放[1]。）如果农业不能够健康可持续地发展，就有可能加剧气候变化，形成恶性循环。气候变化和农业如何“和平相处”？靠智慧！处理气候变化与农业关系，气候智慧型农业是一种有效解决方案。
气候智慧型农业 联合国粮农组织在2010年提出了气候智慧型农业（Climate Smart Agriculture，也称气候智能型农业）的概念。气候智慧型农业就是能在持续提高农业生产力、增强农业对自然灾害及气候变化抵抗能力的同时，能很好的适应气候变化、减缓农业温室气体排放，能够增强粮食安全和农业发展的农业生产方式。在践行气候智慧型农业的时候，我们需要关注三个要素：生产力、适应和减缓气候变化。1. 生产力要提高。气候智慧型农业要在不破坏土地可持续生产能力的基础上，提高单位面积土地或水域的生产力。要引入新的技术和方法，生产不会对环境产生负面效应的粮食、肉类和水产品等。2. 增强适应性。农业对气候变化适应性的提高主要表现在两个方面，一方面加强自然生态系统（如：森林和湿地）对农业的庇护作用，一方面培养农民应对气候变化带来的自然灾害问题的能力。3. 减缓气候变化。这也是气候智慧型农业实践中最重要的一点，要通过避免因农牧业生产而造成的森林砍伐，引入先进技术对土壤和肥料进行科学管理等方法，使地上植被最大程度的发挥固碳作用，尽可能的降低农业对气候变化的影响。气候智慧型农业：TNC的实践。
大自然保护协会（TNC）也在不断探索与实践气候智慧型农业。在南美洲，TNC正在帮助哥伦比亚等地的牧民开发“综合生产系统”。通过整合农作物生产、放牧以及林业，使当地农牧业更好地适应气候变化导致的降水变化。在美国，TNC通过与数以百计的农场合作，为农牧民提供更加适应气候变化的土地管理解决方案。在密西西比河流域，TNC与数千位农民合作在农田肥料施用中采用精准农业措施，在大尺度范围内提高生产力，同时降低农业对气候变化的影响。中国TNC在内蒙古和林格尔地区也进行了气候智慧型农业的实践。据气象观测和模拟预测，在东北和华北北部增温幅度最大，而降水减少，呈现明显的干暖化趋势，这对水资源本来短缺的、处于干旱半干旱地区的内蒙古的农牧业生产带来严重的挑战。在和林格尔县，地下水是当地的主要水源，农业灌溉占耗水量的80%以上。而当地传统上普遍采用的是漫灌，水资源浪费严重，导致过去30年地下水位下降了30-40毫米。针对这种情况，2015年开始，中国TNC在和林格尔开展的旱作农业项目，即通过引入先进的、可操作性强的旱作农业耕作技术，不灌溉不消耗水资源，完全是“靠天吃饭”，不但节约了水资源，作物产量比传统耕作方式大幅提高。当地农民适应气候变化的能力也得到了提高。不仅如此，通过辅以测土配方施肥、有机肥合理施用、保护性耕作等措施，在提高单位土地生产力的同时，提高土壤碳储存，减少农业土壤温室气体排放，达到减缓气候变化的目的。2015年，TNC与当地合作社区在严重退化的草地上开展了可持续放牧管理项目，将科学理论与实践经验相结合，指导牧民遵循自然节律、放养结合地进行牲畜养殖，在牲畜数量不减少的情况下，产草量明显提高，草地退化得到遏止并开始恢复。大量证据表明长期科学的进行可持续放牧管理能显著提高土壤有机质含量，帮助减缓气候变化。最值得一提的是，2017年8月，内蒙古巴林左旗人民政府与TNC就共同探索气候智慧型农业项目签署合作框架协议，共同致力于在内蒙建立一个适合于干旱、半干旱区的气候智慧型农业示范区。希望能够通过技术引入和机制创新，探索并实践绿色农牧业发展模式。通过恢复和提升土壤健康与生态安全，在增强农业减缓和适应气候变化的能力的同时，提高社区收益，助力精准扶贫。气候智慧型农业聪明在它既能适应气候变化，想方设法满足不断增长的粮食需求，又能为减缓气候变化做贡献，还能保持水土，助力水源安全和土壤安全等。
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