Zachodzące w ostatnich latach zmiany klimatu są efektem działania nie tylko naturalnych procesów, ale również wynikiem działania człowieka (emisja gazów cieplarnianych, wylesianie, zmiany powierzchni ziemi). Te przeobrażenia stwarzają poważne problemy dla rolnictwa. Wśród głównych czynników klimatycznych determinujących rodzaj i efektywność produkcji rolnej są: dopływ promieniowania słonecznego, temperatura, opady atmosferyczne oraz długość okresu wegetacyjnego. Każda zmiana klimatu wywołuje w rolnictwie zakłócenia, zmuszając do poszukiwania nowych rozwiązań i metod produkcji. Okresy ochłodzenia lub ocieplenia zmieniają zasięgi poszczególnych upraw, terminy wykonywania prac polowych, plonowanie, sposoby upraw itp. Dlatego problem adaptacji do obserwowanych zmian klimatu staje się jednym z ważniejszych wyzwań dla rolnictwa.
Międzynarodowy Zespół do Spraw Zmian Klimatu (IPCC) opublikował w 2007 roku Czwarty Raport, który dostarczył kolejne dowody na zachodzące w ostatnich latach zmiany klimatu. Raport wskazuje na wzrost temperatury powietrza na powierzchni Ziemi, podnoszenie się poziomu wody w oceanach, zanikanie lodowców górskich oraz zmniejszanie się zasięgu lodu w obszarach arktycznych i antarktycznych. Podkreśla się w nim, że obserwowane globalne ocieplenie zwiększa ryzyko wystąpienia i intensywność zjawisk niekorzystnych dla rolnictwa, takich jak: susza, fale upałów, gwałtowne burze czy spadki temperatur oraz śnieżyce. W raporcie przedstawiono syntetyczną ocenę wpływu zmian klimatycznych na rolnictwo w Europie (w podziale na regiony). Obszar naszego kraju zakwalifikowano w tym zestawieniu do obszaru Centralnej Europy. Stwierdzono zarówno pozytywne, jak i negatywne efekty postępujących zmian klimatycznych.
Do pozytywnych efektów zaliczono:
- zwiększenie potencjalnej przydatności obszarów do celów rolniczych w wyniku wzrostu temperatury, spowodowane to będzie wprowadzeniem do uprawy roślin ciepłolubnych oraz większym zastosowaniem poplonów
- zwiększenie produktywności roślin energetycznych oraz pastwisk spowodowane wydłużeniem się okresu wegetacyjnego i wzrostem sumy opadu atmosferycznego w zimie.
Do negatywnych skutków zmian klimatycznych zaliczono:
- większy stres cieplny dla zwierząt
- zmniejszoną dostępność wody oraz zwiększone potrzeby nawadniania w warunkach częściej występujących susz w miesiącach letnich.
Znacznego pogorszenia lub poprawy w przedstawionym raporcie nie prognozuje się dla roślin ozimych i łąk.
Ocena tendencji klimatycznych w Polsce
Na podstawie notowań ze stacji meteorologicznych z obszaru Polski szacuje się, że wzrost średniej temperatury powietrza w XX wieku wyniósł około 1 st. C. Stwierdzono również, że w ostatnich latach znacznie wzrosło usłonecznienie w maju i w sierpniu. Nie stwierdzono natomiast wyraźnych tendencji w sumie opadu atmosferycznego, który pozostaje na podobnym poziomie jak w latach 1961-1990. Wzrost temperatury i usłonecznienia dziennego wpłynął wyraźnie na pogorszenie się bilansu wodnego. Po 2000 roku wartość wskaźnika klimatycznego bilansu wodnego dla miesięcy od maja do czerwca w kraju jest niższa niż średnia w latach 1961-1990. Skutkuje to spadkiem wilgotności gleby, a w konsekwencji okresami suszy i znacznymi spadkami plonów roślin uprawnych. Prognozy klimatyczne opracowane dla Europy na lata 2071-2100, wskazują na dalszy wzrost średniej temperatury powietrza. Dla większości obszaru Polski średnia temperatura roczna ma wzrosnąć o mniej więcej 3,5 st. C w stosunku do lat 1961-1990.
Jeżeli chodzi o opady, prognozy dla naszego kraju są rozbieżne. Według jednej z nich średnia roczna suma opadu atmosferycznego może wzrosnąć na obszarze kraju o 10% w stosunku do sumy z lat 1961-1990, a w górach pozostać na niezmienionym poziomie. Inna prognoza mówi o zmniejszeniu sumy opadu atmosferycznego w okresie lipiec – sierpień o mniej więcej 40%, przy jednoczesnym wzroście częstotliwości ekstremalnych opadów. Taka rozbieżność rodzi trudności w prognozowaniu warunków dla rolnictwa.
Wpływ zmian klimatu na warunki wegetacji
Obserwowany w XX wieku wzrost temperatury powietrza spowodował wydłużenie okresu wegetacyjnego o około 10 dni. Wpłynie to nie tylko na zmianę terminów siewów roślin, ale również zmiany pozostałych prac agrotechnicznych. Terminy siewu zbóż jarych będą znacznie przyspieszone, a ozimych ulegną opóźnieniu o ok. 3 tygodnie. Żniwa będą wcześniejsze o 3-4 tygodnie. Dłuższy okres wegetacyjny stworzy większe możliwości uprawy międzyplonów i poplonów ścierniskowych. Z modelu obrazującego wpływ ocieplenia na rozwój roślin stwierdzono, że wzrost temperatury o 1 st. C na 100 lat przyspiesza dojrzewanie podstawowych zbóż w Polsce o jeden tydzień, natomiast kukurydzy o 2 tygodnie.
W wyniku wzrostu temperatury następuje przyspieszenie tempa rozwoju roślin, co ma szczególne znaczenie w przypadku roślin ciepłolubnych (kukurydza, soja, proso, słonecznik). Większe zasoby ciepła stwarzają także możliwość uprawy innych roślin ciepłolubnych, jak np. sorgo czy winorośl. Poprawa warunków termicznych (strefa cieplejsza przesuwa się ku północy) zwiększyła szansę uprawy roślin ciepłolubnych w centralnych, a nawet północno-zachodnich regionach kraju. Wzrost temperatury o kolejny stopień spowoduje, że nie będzie barier termicznych do uprawy kukurydzy średnio późnej w Polsce (FAO 270).
Wraz z ociepleniem klimatu następują zmiany w strukturze zasiewów roślin. Znacznie zwiększyła się powierzchnia uprawy kukurydzy z powodu korzystniejszych warunków termicznych w ostatnich latach. Obserwowana jest tendencja wzrostu zasiewów jęczmienia ozimego, gdyż coraz częstsze łagodne zimy sprzyjają lepszemu przezimowaniu roślin.
Negatywnym skutkiem ocieplenia będzie przyspieszenie tempa rozwoju chwastów ciepłolubnych i pojawienie się nowych szkodników (stonka kukurydziana, słonecznica orężówka), których uciążliwość dla rolnictwa znacznie wzrośnie. Większe znaczenie będą miały szkodniki o małej dotychczas szkodliwości, jak: mszyce, ploniarka zbożówka, łokaś garbatek, śmietka ozimówka, miniarki czy wciornastki. Ponadto wzrosną zagrożenia ze strony niektórych chorób. Łagodne zimy, z krótko zalegającą okrywą śnieżną zwiększają szkodliwość choroby – łamliwości źdźbła zbóż i traw. Wzrost temperatury – ciepła i sucha pogoda sprzyja brunatnej plamistości liści zbóż czy rdzy brunatnej.
Wpływ zmian klimatu na plony
Z obserwowanym ociepleniem klimatu wzrosła zmienność plonów w Polsce. Im większy wzrost temperatury powietrza, tym większa liczba anomalii pogodowych skutkujących stratami w plonach. Najbardziej dotkliwym zjawiskiem ostatnich lat jest susza. W latach 1957-1980 znaczne straty plonów z powodu suszy stwierdzono w dwóch latach (1959, 1964), natomiast w okresie 1990-2007 spadki plonów z powodu suszy miały miejsce w pięciu latach (1992, 1994, 2000, 2003, 2006). Szczególnie ostra susza wystąpiła w 2006 roku obejmując swoim zasięgiem 68% gmin w kraju. Równocześnie w okresie 1990-2007 w trzech latach (1996, 1997, 2006) stwierdzono straty plonów z powodu niekorzystnych warunków podczas zimy.
W opracowaniach dotyczących wpływu zmian klimatycznych na plony w Polsce wykorzystano dwa scenariusze klimatyczne zakładające podwojenie się ilości dwutlenku węgla w atmosferze. Oba scenariusze przewidywały wzrost średniej rocznej temperatury: scenariusz GISS – o 3,5 stopni, a GFDL – o 5 stopni. W przypadku zrealizowania się scenariusza zakładającego 3,5-stopniowy wzrost temperatury średnie plony pszenicy i żyta w stosunku do obecnych zmienią się niewiele. Gdy jednak ziści się prognoza pięciostopniowa, plony pszenicy i żyta w Polsce obniżą się o około 10 proc. w stosunku do lat 1970-1995.
Prognozy wg obu scenariuszy wskazują na wzrost plonów buraka cukrowego o kilka procent, natomiast w przypadku roślin ciepłolubnych, takich jak: kukurydza, soja i słonecznik, o kilkadziesiąt procent. Oba scenariusze przewidują natomiast duże obniżki plonów ziemniaka (wg GISS – o ok. 30%, a wg GFDL – o ok. 60%) oraz obniżenie produktywności trwałych użytków zielonych.
Inna prognoza szacuje, że średnie plony na obszarze Polski ulegną tyko nieznacznym zmianom. Istotny wzrost plonów wynoszący 30% może nastąpić na obszarach górskich. Według innego scenariusza prognozuje się spadki plonów na większości obszaru kraju; na północy Polski do 5%, w części centralnej do 10%, a w południowej i południowo-zachodniej do 15%.
Przedstawione prognozy nie są więc jednoznaczne, niektóre z nich wykazują wzrost, a niektóre z nich spadek plonów. Także rozwój szkodników i chorób roślin, może w konsekwencji doprowadzić do obniżenia się plonów lub wymusić intensyfikację stosowania środków ochrony roślin.
Zalecenia działań adaptacyjnych w kontekście zmian klimatycznych
Mając na względzie dostosowanie rolnictwa do zmieniających się warunków klimatycznych konieczne będą następujące zmiany:
- dostosowanie terminów zabiegów polowych do warunków wegetacji roślin (daty siewów, aplikacji nawozów i środków ochrony roślin),
- właściwy dobór roślin w płodozmianie,
- zwiększenie nawadniania roślin,
- optymalizacja wielkości i sposobu stosowania nawozów mineralnych,
- zwiększenie areału upraw energetycznych,
- wymiana odmian roślin uprawnych na lepiej przystosowane do zmienionego klimatu,
- przystosowanie roślin paszowych do zmienionych warunków naturalnych – odpornych na susze i upały,
- monitorowanie rozprzestrzeniania się szkodników i chorób oraz opracowanie metod, które zwiększą odporność upraw na te patogeny,
- wdrażanie internetowych systemów wspomagania decyzji (np. system monitoringu suszy rolniczej; system monitoringu agrofagów; system wspomagania decyzji w zwalczaniu zarazy ziemniaka – NegFry; narzędzia do sporządzania planów nawożenia oraz symulowania produkcji nawozów naturalnych – Plano RS, NawSald).
Zenobia Opala
Źródło: RADA nr 12/2009, www.lodr-bratoszewice.pl, fot. sxc.hu
