Вирощування зернових в умовах зміни клімату: як адаптуватись

За останні 50 років спостерігаються суттєві зміни кліматичних умов. Сільське господарство сильно залежить від клімату, але також впливає на його зміни.

Зміна клімату впливає на сільськогосподарське виробництво принаймні шістьма способами.

Є три прямі ефекти:

  • вплив підвищення концентрації СО2 на врожайність сільськогосподарських культур та ефективність використання води та поживних речовин;
  • вплив зміни температури, сонячної радіації та вологості на розвиток рослин та врожайність;
  • зміни розмірів збитків, викликаних такими шкідливими погодними явищами, як спека, заморозки та заморозки, посухи, інтенсивні опади та повені.

Три непрямі ефекти:

  • зміни сільськогосподарської придатності різних видів і сортів на певній території;
  • зсув ареалу вирощування теплолюбних рослин на північ;
  • зміни появи бур’янів, шкідників і хвороб.

Виробничий ризик зростає

Зафіксоване за останні 50 років триразове збільшення врожайності пшениці, ячменю, кукурудзи та вівса досягнуто завдяки прогресу в селекції рослин, їх захисту та змінам в агротехніці. Цьому також сприяє видима зміна клімату.

Встановлено, що врожайність озимої пшениці за 20 років зросла за рахунок збільшення вмісту СО2 в атмосфері на 0,5%, хоча раніше вважалося, що в глобальному масштабі вона повинна зрости на 3,5%. Такий невеликий приріст пояснюється дефіцитом води в період вегетації, високими температурами й підвищеним випаровуванням. Водночас оцінки агрометеорологів свідчать про уповільнення спостережуваної тенденції зростання врожайності більшості сільськогосподарських культур.

У Центральній і Північній Європі, а також у Польщі тривалість вегетаційного періоду збільшилася, і це зрушило календар сільськогосподарських робіт. Слід підкреслити, що саме подовження вегетаційного періоду не є таким важливим екологічним фактором, як підвищення температури. Вегетаційний період рослин (період від посіву до достигання) внаслідок збільшення теплових ресурсів скорочується, що дає можливість вводити в вирощування проміжні культури, але водночас може знизити врожайність зернових культур.

Підраховано, що підвищення температури вегетаційного періоду на 1°C прискорює дозрівання пшениці на один тиждень, а кукурудзи — на 2 тижні, що в деяких регіонах знижує врожайність пшениці та підвищує врожайність кукурудзи.

NB: Сільське господарство піддається кліматичним ризикам, що зростають. Мінливість урожайності пшениці за період 1955-1971 років порівняно з періодом 1990-2010 років зросла з 6 до 9,4 %, жита з 9,4 до 10,3 %, ярого ячменю з 6,2 до 9,8 %, картоплі з 9,4 до 13,2 %.

Так, в озимої пшениці вона наразі перебуває на рівні мінливості врожайності коренеплодів, урожайність яких раніше вважалася найменш стабільною.

Клімат сприятливий для шкідників

Безсумнівно, цьому сприяють спостережувані зміни в ареалі появи шкідників. У спекотне літо комахи здатні виводити більше поколінь, збільшуючи ризик для посівів, що призводить до необхідності активізації використання засобів захисту рослин та своєчасної боротьби зі шкідниками. Також спостерігався більший тиск бур’янів, що входять до групи теплолюбних. В результаті підвищується ризик втрати врожаю.

Внаслідок збільшення теплових ресурсів просування шкідників кукурудзи на північ — стеблового кукурудзяного метелика та західного кукурудзяного жука. Доведено, що підвищення температури змінювало цикл розвитку попелиць, які живляться озимими культурами та переносять вірусні захворювання.

Протидіяти чи адаптуватися?

Багатьох негативних наслідків зміни клімату можна уникнути, пом’якшити або відстрочити, протидіючи їм. Обмеження збільшення концентрації вуглекислого газу, метану та оксиду азоту в атмосфері здається необхідним для уповільнення темпів змін. Також необхідні скоординовані та глобальні дії, щоб зупинити посилення парникового ефекту, який значною мірою спричинений посиленим спалюванням вугілля, нафти, газу та зменшенням поглинання вуглецю (зв’язування CO2) рослинами.

Сама по собі Європа, яка викидає в атмосферу лише десяток або близько того відсотків світових парникових газів, не захистить клімат Землі. Ефективні дії необхідні в країнах, які викидають найбільше викидів, насамперед у Китаї та США.

Для цього необхідні глобальні домовленості щодо рамок обмежень, які виходять набагато далі, ніж однозначно недостатні положення Кіотського протоколу, а потім дії на фіскальному, законодавчому та технічному рівнях країн, які дозволять імплементувати домовленості. Це виклик, невідомий світу. Ніколи не було широкого консенсусу щодо питання, яке вимагає значних витрат.

Велике дослідження, проведене у Великій Британії, показує, що щорічні втрати світового продовольства від зміни клімату можуть зрости щонайменше до 5%. У звіті економісти оцінюють, що витрати на скорочення викидів парникових газів, що дозволить уникнути найгірших наслідків зміни клімату, становитимуть близько 1% валового світового продукту.

NB: Впровадження значного скорочення викидів не можна відкладати, оскільки надалі це коштуватиме набагато дорожче у всіх відношеннях.

Що робити, щоб адаптуватися до зміни клімату

Дії щодо запобігання зміні клімату та протидії негативним наслідкам (адаптація до зміни клімату) можуть і повинні бути невід’ємною частиною сталого розвитку та підсилювати одна одну. Адаптаційні заходи на рівні ферми включають адаптацію культур до мінливих умов і коливань температури та кількості опадів, зокрема:

заміна сортів на більш стійкі до посухи, з довшим періодом наливання зерна;
зміна строків посіву та проведення інших обробок, наприклад мінеральних добрив;
впровадження в культуру нових видів і сортів, адаптованих до змінених умов місцезростання, наприклад, теплолюбних рослин.

Сорти з довшим циклом розвитку можуть скористатися подовженням вегетаційного періоду в Україні, хоча слід враховувати, що посухи та високі температури завжди скорочують цикл розвитку рослин. Необхідно актуалізувати оцінку придатності окремих видів для вирощування в умовах, що змінюються, та використання інноваційних технологій виробництва, ефективних щодо утримання води в ґрунті.

NB: Адаптаційними діями, простими за механізмом і водночас важкореалізованими на практиці, є: повернення до вирощування в сівозміні, відновлення або збільшення внесення органічних добрив, вирощування проміжних культур.

Це зменшує тиск хвороб і шкідників, що може зменшити споживання засобів захисту рослин, і в той же час позитивно впливає на ресурси органічної речовини в ґрунті, що в довгостроковій перспективі підвищує його здатність зберігати воду та мінерали, і таким чином зменшує коливання врожайності. Подібні дії приносять подвійну користь, сприяють адаптації сільського господарства до нових умов і знижують його негативний вплив на навколишнє середовище.

Важливим елементом адаптації є зрошення, яке може зменшити негативний аспект зміни клімату, тобто дефіцит води. Крім того, дуже важливими є всі заходи, спрямовані на збільшення водних ресурсів та можливість їх утримання. Необхідно також шукати економію води за рахунок підвищення ефективності зрошення (гасло «з однієї краплі більше врожаю»), зміни техніки механічного обробітку ґрунту, використання мульчування як засобу зменшення випаровування.

Адаптація на національному рівні потребує вдосконалення систем захисту від стихійних лих (злив, повеней, зсувів, посух), що складаються із систем прогнозування, запобігання та підготовки рішень для подолання кризи.

Перекладено із Farmer.pl

Аби не пропустити найцікавішого, підписуйтесь на наш канал-Telegram