雖然隊伍整齊、步調一致，能“以利戰(zhàn)斗”，但對于全球糧食生產而言，情況可能恰恰相反。

　　當下，人口增長、氣候變化和可持續(xù)強化幾乎主導了關于滿足未來糧食需求的討論，但全球農作物供應的另一個潛在影響因素一直鮮為人知。近日，《自然—生態(tài)與進化》上發(fā)表的一篇論文顯示，這種風險源于未來糧食供應可能變得比現(xiàn)在更同步。

　　“在最壞的情況下，這可能意味著我們在某一年會失去多達1/3的主要糧食產物，使作物產量遠遠低于目標供應量。即使人們作出重大努力，提高當?shù)刈魑锷a系統(tǒng)的彈性，全球糧食供應的波動性也將受到作物生產系統(tǒng)同步程度的強烈影響。”該論文通訊作者、加拿大英屬哥倫比亞大學助理研究員ZiaMehrabi告訴《中國科學報》。

　　“作物生產的全球同步性背后其實是全球作物生產不斷集中的問題。雖然世界各地廣泛種植糧食作物，但全球糧食產出主要集中在少數(shù)幾個地區(qū)。”中國農業(yè)科學院農業(yè)經濟與發(fā)展研究所博士普蓂喆在接受《中國科學報》采訪時說，“這篇文章關注的全球糧食生產同步歉收，是全球糧食生產集中度提高以后帶來的風險之一，所以作物生產同步的原因在一定程度上是全球作物生產集中造成的。”

　　糧食生產“舞步一致”？

　　在過去100年里，人類經歷了氣候、經濟和政治等對糧食系統(tǒng)的巨大沖擊。這些沖擊導致了區(qū)域糧食短缺、價格飆升和糧食不安全。近年來，科學家、政府和相關行業(yè)聯(lián)合起來，試圖確定未來糧食風險。

　　Mehrabi團隊提出，更好地了解全球糧食生產的歷史穩(wěn)定性和同步現(xiàn)象，可能有助于更好地預測未來同步減產下的損失，并制定合適的策略減輕影響。

　　“全球作物生產呈現(xiàn)出地域集中度不斷提高的特征，生產在地理分布上的集中意味著全球大部分作物生產的農業(yè)資源稟賦條件趨同，農業(yè)耕作制度、農業(yè)生產方式也非常相近，進而呈現(xiàn)出全球作物生產同步的現(xiàn)象。”普蓂喆說。

　　國際食物政策研究所環(huán)境與生產技術部的TimSulser也對此表示贊同。他告訴《中國科學報》，玉米主要于同一時間在北溫帶生產；大部分大米，特別是貿易大米，主要來自熱帶地區(qū)，并受當?shù)厣L條件的制約；而小麥和大豆在緯度上分布得更廣，因此是最不同步的。

　　而Mehrabi則將觀察全球糧食生產趨勢比喻成觀看舞蹈表演：世界上每個生產地點都有一個舞者，當所有的舞者一起移動時，會產生很大影響——如果他們都向上移動，供應就會激增；而當他們都向下移動時，供應就會減少。然而，如果舞者之間的動作完全不同步，那么就會互相補充。

　　“在此之前，我們沒有一個很好的劇場觀看這些表演，也不知道在現(xiàn)實世界中，同步在破壞全球糧食系統(tǒng)穩(wěn)定方面扮演了何種角色?，F(xiàn)在我們在大量數(shù)據的幫助下，看到了全球農作物產量隨著時間的節(jié)拍變化。”Mehrabi說。

　　局部減產全球挨餓

　　Mehrabi團隊分析發(fā)現(xiàn)，在過去的50年里，全球糧食系統(tǒng)的不穩(wěn)定主要是由同步造成的。而且，未來的糧食供應可能會變得比現(xiàn)在更加同步。而在完全同步歉收的假設條件下，研究人員估計水稻、小麥、大豆和玉米同時發(fā)生的全球產量損失在-17%到-34%之間。

　　“當事情開始同步時，我們看到了全球規(guī)模的農作物歉收，比如1983年玉米產量下降20%，1976年大豆產量下降14%，2007年大米產量下降7%。”Mehrabi說，因此，糧食生產的同步性需要國際社會給予更多的關注。

　　普蓂喆也認為，這種由于生產地域集中導致的全球生產同步確實會有潛在風險。其中一大威脅在于生產集中可能導致歉收風險難以有效分散和化解，威脅全球糧食安全。

　　“高集中度導致的糧食生產同步情況下，主產區(qū)的區(qū)域性減產風險會放大成為全球系統(tǒng)性減產風險，造成‘局部減產、全球挨餓’的局面。”普蓂喆說，例如，1973年開始發(fā)生的全球糧食危機就是在1971—1972年連續(xù)兩年天氣異常導致糧食持續(xù)減產后暴發(fā)的，當時小麥、玉米、大米的價格比過去上漲180%、80%以及225%，威脅了14%的人口口糧安全。

　　不過，普蓂喆認為還應補充另外一個風險，即流通環(huán)節(jié)的風險，主要體現(xiàn)在貿易限制上。在歷次糧食危機中，主產國的貿易限制會進一步加劇糧食不安全。例如在2010年糧食危機中，黑海地區(qū)因嚴重旱災減產，直接導致俄羅斯禁止谷物出口，取消了約500萬噸的小麥出口合同。同時，烏克蘭等黑海地區(qū)國家通過配額限制出口。這些強制性貿易限制導致全球糧食供應進一步緊張，惡化糧食危機，導致世界不穩(wěn)定因素增加。

　　雖然目前還沒有真實案例，但Sulser認為不需要建模就可以想象多個糧食主產區(qū)同時失敗的影響。“如果世界大部分糧食都依賴于少數(shù)幾個來源，那么一旦所有這些來源同時遭遇失敗，就意味著十分困難。”他告訴《中國科學報》。

　　無法解決，卻也無須擔心

　　基于相關研究，Mehrabi表示，把全球糧食平均產量提高3~5倍才可能抵消影響。此外，人們需要更好地把握市場、氣候的作用，以及人類對糧食生產同步的影響，并弄清楚人們是否可以在食物系統(tǒng)中設計和維護“不一致性”。

　　但普蓂喆指出，生產同步問題無法完全解決，可能也沒必要完全解決。生產同步有農業(yè)生產集聚規(guī)律性發(fā)展的一面，對提高全球農業(yè)資源利用效率有意義。但是生產同步導致的風險集聚確實需要加以防范。“可以適度發(fā)展非主要產區(qū)糧食生產，并依靠農業(yè)科技提高全球糧食生產穩(wěn)定性。”普蓂喆說。

　　例如，對主要糧食產區(qū)而言，需要著力解決農業(yè)生態(tài)退化、病蟲害積累等問題，開發(fā)綠色生產技術和新型抗病蟲害品種；針對異常氣候增多的情況，需要進一步加強農業(yè)氣象監(jiān)測、改善農業(yè)基礎設施，確保高產穩(wěn)產；對非主要糧食產區(qū)而言，要通過新品種研發(fā)、改進生產技術等提高品種適應性和糧食生產率。

　　而Sulser則更加樂觀，“我們離完全同步還差得很遠。”而且，他提到，這項分析中沒有包括的一個關鍵因素是，人類通常具有很強的適應能力，需要的時候可以在可用的卡路里來源之間切換。

　　無論如何，根據聯(lián)合國糧食及農業(yè)組織數(shù)據，全球饑餓人口數(shù)量下降趨勢已經逆轉，在2014年達到的7.8億人以后，2015年以來一直上漲，到2017年已達8.2億人，回到了十年前的水平。因此，全球饑餓問題不容小覷。

　　有專家表示，全球農作物生產是實現(xiàn)糧食安全的前提，全球農作物生產的可持續(xù)性和極端氣候與社會沖突的疊加影響是人們需要關注的兩大影響因素。

　　“從世界糧食安全的角度上來看，確保糧食安全需要從農業(yè)內部和外部，從技術、經濟、政治等多角度入手。例如，增加農業(yè)技術研發(fā)投入和成果轉化，促進全球糧食高效流動和合理分配，以及加深國際合作等。”普蓂喆說。

　　相關論文信息：DOI：10.1038/s41559-019-0862-x