本刊记者 郭志强

在全球变暖背景下，极端天气灾害的发生概率大幅提升，对农田基础设施和农作物生理耐受性构成压力。

从主粮作物看，水稻、小麦、玉米作为我国三大主粮，对气候条件高度敏感。14亿人的饭碗如何才能端稳、端牢？

采访中，多位农业育种专家告诉本刊记者，目前，我国科研人员围绕粮食安全，把研发抗逆性好、抗虫害的品种作为应对极端天气的重要抓手。当下我国杂交水稻、小麦等品种已尝试从单纯追求高产转向稳产优先、抗逆兜底，农业从“看天吃饭”到主动的“知天而作”已成为可能。

水稻玉米生长遇极端天气挑战

近年来，极端天气频发，我国水稻安全生产面临挑战。

根据湖南农业大学、湖南杂交水稻研究中心的数据显示，2003年、2006年、2013年、2022年、2024年的极端高温都不同程度地给各地水稻生产带来损失。以2022年为例，6—8月我国中东部的大范围极端高温天气持续时间79天，打破多地历史极值，影响南方稻区水稻品种产量和品质。

“我们通常定义‘高温’是35℃以上，超出这个温度会对水稻生产产生较大影响，特别是一些优质常规稻品种，结实率、稻米品质等指标都会下降。”湖南杂交水稻研究中心工作人员胡远艺告诉本刊记者。

极端天气不只影响水稻产量。以黄淮玉米种植区为例，2017年玉米在开花期遭遇37℃以上高温。当时玉米品种耐热性不强，黄淮地区的玉米不散粉，部分区域出现减产。

北京隆平科学研究院院长何军光告诉本刊记者，玉米连续遭遇35℃高温会导致穗分化异常，出现雄花败育和雌穗发育畸形，造成空秆或“超短裙”现象；在散粉期，35℃高温会导致玉米花粉活力下降，花丝干枯接受花粉能力下降，造成果穗花粒。

整个2024年，研究人员监测到长江流域多个城市40℃以上高温持续天数超过7天。这种高温天气如果发生在水稻开花的关键时期，会直接导致水稻结实率下降。

“尤其在水稻开花的关键期，极端高温只要一天就可能对水稻结实率产生不可逆的影响。”胡远艺说：“这对水稻耐高温的性状提出了越来越高的要求。”

极端天气对粮食生产的影响并非只有高温。多位育种专家提及，2025年9月中旬至10月上旬，湖南、湖北、安徽等多地发生低温阴雨天气，水稻出现了一定程度灌浆成熟期脱水青枯、结实率下降、大面积倒伏等情况。一些耐热性较好的玉米品种尽管挺过了高温，但由于2025年9月连续降水，天气湿度大，部分玉米产区遭遇了发霉穗腐和青枯的情况。

日最高温度40℃以上极端高温条件下，耐高温品种结实率＞85%。

粮食安全全局不受影响

极端天气没有影响我国粮食安全全局。

作为世界第一大粮食生产国，我国始终把解决好人民的吃饭问题作为头等大事。2007年我国粮食产量突破1万亿斤，2012年突破1.2万亿斤，2024年、2025年我国粮食总产量连续两年站稳1.4万亿斤新台阶。

全球每5斤谷物就有1斤多产自中国；我国人均粮食占有量由2021年的483公斤增至目前的500多公斤。

尽管如此，中国仍需绷紧粮食安全这根弦。

胡远艺告诉本刊记者：“极端天气发生的整体趋势是确定的，但对水稻的影响是局部的、逐年呈现的。高温时间会对水稻产生不同程度的影响，比如高温如果与水稻开花期重合，会导致部分水稻品种，特别是优质稻品种结实率下降。高温如果发生在水稻开花后期，则对水稻产量影响较小，但会影响稻米品质。”

“我们现在培育的水稻品种是要求在日最高40℃的极端高温条件下，或者日平均18℃的极端低温条件下，水稻依然能够正常结实，且稻米品质不会明显下降。这些耐高低温水稻品种推广面积已经超过1000万亩。”湖南农业大学校长、湖南杂交水稻研究中心主任唐文帮告诉本刊记者。

2022年，唐文帮团队主持承担国家农业科技重大项目“耐极端高/低温水稻品种培育应用”，以及湖南省十大技术攻关项目“水稻耐极端高温种质创制与重大品种培育”。经过攻关，研究人员成功制定出《水稻耐极端高/低温鉴定技术规程和评价标准》，构建了耐极端高/低温育种选择技术体系。

胡远艺说：“高温整体上不会影响水稻产量，我们的粮食生产还会保持增产趋势。”

“水稻耐高低温研究是一个全新的研究领域，个中辛酸只有我们团队知道。”唐文帮20年前就开始从事耐高低温水稻品种的研发。他说，“真正的挑战来自精准的鉴定标准。我们花了20年时间才基本上把耐高低温水稻鉴定标准摸索出来，这对于整体提高水稻耐受性水平非常关键，为粮食增产丰收夯实了基础。”

值得一提的是，气候变了，有些地方原来适合种的作物可能就不再合适了；有些地方反而有了条件，粮食产量增加了。

何军光以玉米种植为例，解释称：“近年来，北方出现积温带整体北移的趋势。由于积温增加，老百姓普遍种植生育期更长的品种，作物光热资源利用更充分，产量更高。另外，种植方式和灌溉技术优化也在助力粮食高产，如李少昆研究员玉米密植精准调控技术的推广，显著提升玉米单产水平。”

不用“看天吃饭”

从“靠天吃饭”到“知天而作”，农业科技扎根田野，让大国粮仓根基更坚实。

例如，我国抗旱耐热小麦种质资源是从国家作物种质资源库的5万多份小麦种质资源中筛选出的。选育利用抗逆高产稳产品种，能有效提高小麦中低产田的生产水平，是抵抗逆境、保障粮食安全的重要途径。

对于干旱和洪涝，每年发生区域不固定，但耐热品种与不耐热品种差异较为显著，选用耐热品种确实能减少产量损失。

“随着黄淮高温成为常态化，选育耐高温品种成为育种重要选育目标之一。”何军光认为，关于抗性育种，提升抗性水平的目标应该是在保持高产的前提下，确保在正常年份高产稳产，灾害年份不出现严重减产。目前抗高温热害是品种必要的抗性要求。

为进一步筑牢粮食安全，唐文帮建议，创新优化完善种植制度。在特定生态区域范围内，以高产稳产为目标，以极端高/低温发生规律为依据，创新完善优化各地区的耐高温耕作制度和种植技术体系，用先进的育种技术手段持续减轻极端高温干旱事件的不利影响。