Anna Sierpińska

Wpływ zmiany klimatu na rolnictwo w Polsce

Zmiana klimatu powoduje ocieplanie pór roku i zaburzenia cyklu hydrologicznego. Już teraz średnia roczna temperatura w okolicach Warszawy jest prawie taka sama jak na przełomie XIX i XX wieku w Budapeszcie. Co to oznacza konkretnie dla polskiego rolnictwa?

Fot. enriquelopezgarre, Pixabay

Dopływ promieniowania słonecznego, temperatura i opady atmosferyczne to główne czynniki klimatyczne decydujące o wyborze roślin uprawnych. Znając warunki panujące na danym obszarze, rolnicy są w stanie zakupić odpowiednie odmiany czy zaplanować kalendarz zabiegów agrotechnicznych. Im pogoda bardziej odbiega od typowej dla danego okresu, tym większych można spodziewać się zakłóceń w produkcji.

O ile dopływ promieniowania słonecznego zależy głównie od położenia geograficznego, to temperatury i rozkład opadów mogą zmieniać się ze względu na regionalne czy globalne zaburzenia klimatu. Z taką sytuacją mamy do czynienia obecnie. Choć średnia globalna temperatura wzrosła o ok. 1°C w ciągu ostatnich 150 lat, to średnia temperatura roczna w Polsce prawie o 3 stopnie [patrz rys.]. To pociągnęło za sobą zmiany w obszarach poszczególnych upraw, spadek plonów jednych roślin, wzrost innych czy zmiany w terminach prac polowych.

Rys. Średnia roczna anomalia temperatury w Polsce
(okres referencyjny 1851-1900).

Za gorąco dla ziemniaków

Wynikające z ocieplenia wydłużenie sezonu wegetacyjnego (patrz artykuł: Wpływ zmiany klimatu na bazę pokarmową pszczół, „Pasieka” nr 4/2020) nie we wszystkich przypadkach rekompensuje straty z powodu zaburzeń klimatycznych. Przykładowo cieplejsze zimy mogą powodować zakłócenia w wernalizacji drzew owocowych.

Wcześniejszy początek wiosny przyspiesza rozwój roślin, co może zwielokrotnić straty w przypadku pojawienia się późnych przymrozków. W 2017 taka sytuacja doprowadziła do zmniejszenia zbiorów w polskich sadach nawet o ok. 30% [Pfleiderer i in., 2019, raport PIU, 2019].

Susze ograniczają plonowanie kukurydzy

Wzrost temperatur powietrza oznacza większe nagrzewanie gleby i większe parowanie. W okresach niedoborów wilgoci powoduje to szybkie pojawianie się stresu wodnego. W ekstremalnych przypadkach może to prowadzić do ogromnych strat w rolnictwie. Przykładem jest fala upałów „Lucyfer”, która w 2017 roku dotknęła m.in. Półwyspu Bałkańskiego. W Bośni zbiory były mniejsze o połowę niż zazwyczaj, przez co dochód krajowy spadł o ok. 10%; straty we Włoszech były liczone w miliardach euro. Szkody w rolnictwie w Polsce w wyniku suszy w 2018 roku Ministerstwo Rolnictwa i Rozwoju Wsi oszacowało na 3,6 mld zł.

Niestety prognozy wskazują na to, że na wielu obszarach Europy susze będą stawały się częstsze i coraz bardziej dotkliwe [Hatfield, Prueger, 2015, Akter i Islam, 2017]. W Polsce już praktycznie co roku możemy mówić o warunkach suszy na glebach najsłabszych i to zarówno w okresie wiosny, lata, jak i też jesieni. Większość zbóż jest bardzo wrażliwa na niedobory wody w fazie kwitnienia i wypełnienia ziarna – w studium na temat potrzeb adaptacyjnych rolnictwa województwa podlaskiego, wykazano np. że plony kukurydzy w Polsce – pomimo wzrostu zasobów ciepła – mogą być znacząco ograniczane przez coraz częstsze susze.

Różne gatunki roślin mają oczywiście różne zapotrzebowanie na wodę w kolejnych fazach rozwojowych. Kiedy więc jedne rośliny odczuwają już stres wodny, inne np.: z silniej rozbudowanym systemem korzeniowym, nie będą jeszcze zagrożone. Przykładowo sucha jesień, podczas wysiewu ozimin może spowodować, że młode rośliny będą wiosną gorzej sobie radziły z niedoborem wody, sucha wiosna za to – problemy z wysianiem roślin jarych [IUNG].

Plantacje buraków zniszczone przez piasek

Zmiany cyklu hydrologicznego związane ze zmianą klimatu przynoszą na naszych szerokościach geograficznych nie tylko uciążliwe, przedłużające się susze, ale także zmianę charakteru opadów: coraz rzadszy śnieg, ulewy zamiast drobnych opadów [Szwed i in., 2017]. Brak pokrywy śnieżnej ma negatywny wpływ np.: na oziminy, obfite deszcze podnoszą prawdopodobieństwo pojawiania się chorób grzybowych, a w drastycznych przypadkach – po zalaniu pól – mogą nawet powodować obumarcie roślin.

Intensywne opady, burze, grad niszczą uprawy. Bardzo dotkliwe mogą być skutki takich kataklizmów dla regionów, gdzie kumuluje się określona produkcja – przykładem są ogromne straty w sadowniczym zagłębiu okolic Grójca spowodowane w 2020 roku przez grad [fot. 2.].

Fot. 2. Uszkodzenia gradowe na jabłku, Fot. I.Sáček sr /Wikipedia

Więcej CO₂ to za mało

Te negatywne skutki mogłaby częściowo zrekompensować rosnąca efektywność fotosyntezy przy wyższych stężeniach CO2 w powietrzu. Okazuje się jednak, że ten wzrost nie jest bardzo duży. Dla 550 ppm CO2 (obecnie mamy ok. 410 ppm) produktywność roślin C3 (pszenica i podstawowe rośliny uprawne w Polsce) rośnie o 10-20%, a C4 (kukurydza, proso) o 0-10%.

Niedobory wody związane z suszami, ekstrema pogodowe czy brak wystarczającej ilości azotu z łatwością niwelują efekt „nawożenia” CO2, szczególnie w przypadku C3. Do tego słoneczne, upalne dni sprzyjają tworzeniu się ozonu przygruntowego, który oddziałuje negatywnie na rośliny. W eksperymencie polowym zwiększenie koncentracji ozonu przy powierzchni gruntu o 25% spowodowało straty w plonach większe o 20% od spodziewanych [Avnery i in., 2011, Emberson i in., 2018, IUNG].

Wraz ze zmianą warunków klimatycznych zmieniają się zasięgi występowania szkodników i chorób roślin uprawnych. Na terenie naszego kraju pojawiają się nienotowane wcześniej szkodniki (np.: skośnik buraczak, niszczący buraki cukrowe), a część ma coraz lepsze warunki do rozmnażania (np.: omacnica prosowianka, szkodnik kukurydzy, może mieć 2 pokolenia w sezonie). Lepsze warunki do rozwoju wektorów sprzyjają roznoszeniu chorób wirusowych. Przykładem są tospowirusy.

Po raz pierwszy wirusa brązowej plamistości pomidora (TSWV), należącego do tej rodziny, odnotowano w Polsce w latach 50. na tytoniu. Ze względu na rozprzestrzenianie się wciornastka zachodniego, przenoszącego TSWV pojawiają się obawy, że wirozy te będą zagrażać w dużo większym stopniu uprawom różnych roślin w Polsce np.: pomidorów [IUNG].

Zagrożone zwierzęta hodowlane

Zmiana klimatu odbije się oczywiście także na produkcji zwierzęcej. Może spowodować ograniczenie dostępności zbóż i roślin przeznaczonych na pasze oraz wpłynąć na ich cenę i jakość. Susze, upały, ekstremalne ulewy powodują np.: zmniejszenie ilości pokosów czy wartości pokarmowej runi pastwiskowej. Na terenie naszego kraju pojawiają się nowe choroby zwierząt (np.: choroba niebieskiego języka u przeżuwaczy) czy wzrasta ilość zachorowań (np.: na babeszjozę u bydła ze względu na dłuższą aktywność kleszczy w ciągu roku).

Zwiększanie zasięgu wektorów grozi pojawieniem się u nas kolejnych niebezpiecznych chorób jak np.: tejleriozy u bydła. Wyższe temperatury sprzyjają także lepszemu przeżywaniu larw i stadiów przejściowych pasożytów (patrz artykuł: Upały i patogeny. Wpływ zmiany klimatu na dobrostan pszczół, „Pasieka” nr 5/2020). Ekstrema pogodowe mogą również bezpośrednio zagrażać zwierzętom.

Upały powodują stres cieplny, negatywnie wpływając np.: na produkcję mleka, a w skrajnym przypadku prowadząc do udarów u krów. Zwiększają ponadto zapotrzebowanie na energię zasilającą systemy wentylacyjne czy klimatyzację w oborach, kurnikach czy chlewach [Lacetera, 2018].

Analizując te wszystkie przykłady, widać, że czynniki klimatyczne wpływają zarówno bezpośrednio na produkcję rolną, jak i pośrednio poprzez zmiany zachodzące w całych ekosystemach (objawiające się chociażby ekspansją chorób). To wszystko przekłada się na aspekty ekonomiczne prowadzenia gospodarstwa. W ekstremalnych przypadkach, np.: klęsk żywiołowych, może dojść do całkowitej utraty dochodu rolnika.

Jednak sam wzrost nakładów na nawadnianie, środki ochrony roślin itp. powoduje spadek opłacalności produkcji. W Polsce od lat 50. XX wieku zwiększa się zmienność plonowania m.in. pszenicy, żyta, jęczmienia jarego i ziemniaka. Oznacza to mniejszą stabilność dochodów rolników, nawet jeśli potencjał plonowania ogólnie rośnie.

Główną przyczyną większej zmienności plonów w ostatnich latach były warunki suszy, największe straty notowano jednak przy nakładaniu się kilku niekorzystnych dla rolnictwa zjawisk pogodowych. W przyszłości, wraz z dalszym ocieplaniem klimatu, możemy spodziewać się wzrostu ilości i uciążliwości klęsk żywiołowych. Co więcej, adaptacja do większej częstości zjawisk ekstremalnych może być znacznie trudniejsza dla rolników niż do zmian wynikających z modyfikacji norm klimatycznych [IUNG]. Aby ograniczać negatywne skutki zmiany klimatu, potrzebne są więc także działania mitygacyjne, gdzie rolnictwo może odgrywać dużą rolę, niejednokrotnie z korzyścią dla własnych celów produkcyjnych.

Anna Sierpińska
popularyzatorka nauki, specjalizacja: wpływ zmiany klimatu na środowisko przyrodnicze. Związana od kilku lat z portalem „Nauka o klimacie” (www.naukaoklimacie.pl)

Zamów prenumeratę czasopisma "Pasieka"