A klímaváltozás hatása a növénytermesztésre

Az éghajlatváltozásnak messzemenő következményei vannak a mezőgazdasági növények termesztésére.

1. A hőmérséklet hatása

A magasabb éves átlaghőmérséklet elmozdítja a gyümölcsfajok spektrumát északra vagy nagyobb magasságokba (UBA, 2005; PIK, 2009; DBV, 2007). Németországban valószínűleg csak jelentéktelen változások lesznek. Feltételezzük, hogy a szójabab termesztése Délnyugat-Németországban 2080-ra lehetséges (UBA, 2005). Ezenkívül a szemes kukorica termesztése tovább terjeszkedhet Észak-Németországba (PIK, 2009). Ugyanakkor romlik a rozs, a zab és a burgonya termesztésére való alkalmasság (UBA, 2005).

A különösen száraz helyeken Brandenburgban feltételezhető, hogy a jövőbeni hőmérséklet-növekedés azt jelenti, hogy az elégtelen vízellátás csökkenti a hozamokat. A gabona esetében átlagosan 14 százalékos csökkenést feltételeznek (PIK, 2009). Ettől a hozamcsökkenéstől függetlenül a CO2-trágyázás hatása van. Ezt a következőkben tárgyaljuk.

A hőmérséklet emelkedése egyrészt korai és felgyorsult fenológiai fázishoz, másrészt a vegetációs időszak meghosszabbodásához vezet. A hosszú érési periódusú növények, mint például a köles és bizonyos típusú kukorica, profitálnak ebből. Vannak azonban olyan növények is, amelyek az emelkedő hőmérséklet miatt csökkent termésmennyiséggel reagálnak (UBA, 2005). A növekedési fázisok gyorsulása lerövidíti a szemtöltési fázist, ennek megfelelő negatív hatással lesz a termés minőségére és mennyiségére. A téli gabonaféléknek a jó fejlődéshez hideg ingerre (vernalizációra) van szükségük, amely a hőmérséklet-emelkedés miatt a jövőben már nem biztosítható megfelelően (PIK, 2009).

A nappali és éjszakai hőmérséklet közötti kisebb különbségek miatt a betakarított termékek minősége romlik (1. táblázat).

A betakarítási termékek minőségi változásai

búza	A gabona nitrogéntartalmának növekedése
cukorrépa	A nitrogéntartalom növelése akadályozza a kristályosodást
Repce	Betakarítási termékek
cukorrépa	A nitrogéntartalom növelése akadályozza a kristályosodást
Káposztafajták	Repce

1. táblázat: A betakarított termékek minőségének változásai (PIK, 2009 szerint)

Meg kell nézni, hogy a különböző betakarított termékek minősége hogyan fejlődik részletesen, mert a levegőben növekvő CO2-tartalom a növények összetevőiben is változásokat fog okozni (PIK, 2009).

A magasabb hőmérséklet a talajban lévő szerves anyagok fokozott lebomlásához és mineralizációjához, és ezáltal a talaj szénkészleteinek csökkenéséhez és a talaj termékenységének csökkenéséhez vezet (UBA, 2005). Továbbá, ha a hőmérséklet emelkedik, és nincs vízhiány, fennáll annak a veszélye, hogy a talaj kiszárad és érzékeny lesz a szélerózióra (UBA, 2005). Az erózió eltávolítja a termékeny talajt, amely a növénytermesztés miatt elveszett az érintett területen.

2. A vízellátás hatása

A jövőre vonatkozó éghajlat-előrejelzések azt mutatják, hogy az éves csapadékmennyiség Németországban valószínűleg csökken, és az év folyamán másképp oszlik meg. A csapadék főleg télen, nyáron kevesebb lesz. Mivel a mezőgazdasági termelés a tavaszi és a nyári hónapokban erősen korlátozott a vízben, feltételezzük, hogy a jövőben a vízhiány tovább fog romlani, ennek megfelelő negatív következményekkel jár a növények növekedése szempontjából. A hosszú aszály visszafordíthatatlan károkat okoz a növények gyökereiben (UBA, 2005).

3. Az éghajlati ingadozások hatása

Az évenkénti éghajlati ingadozások és az időjárási szélsőségek fokozott előfordulása további kihívást jelentenek: a nagy csapadék és jégeső, valamint a szélsőséges hőség és aszályos időszakok által okozott károkat csak nagy nehézségek árán lehet megakadályozni. Korábban többször vezettek termésveszteséghez. Esetleg az egyes évek közötti éghajlati ingadozások jelentik a legnagyobb veszélyt a mezőgazdasági termelésre. A növénytermesztés különösen nagy mértékben sújtott, ha az extrém időjárási körülmények érzékeny növekedési fázisokban fordulnak elő (UBA, 2005).

4. A CO2 növekedésének hatása

A levegőben növekvő CO2-koncentráció pozitívan befolyásolja a növények növekedését. CO2 szükséges a növény anyagainak felépítéséhez (fotoszintézis). Németországban termesztett növényeink többsége a fotoszintézis C3 típusú növényekhez tartozik. A jelenlegi CO2-koncentráció még nem optimális ezekhez. A C3 növények CO2-koncentrációjának növekedése a fotoszintézis és végső soron a hozam növekedéséhez vezetne („CO2-trágyázási hatás”). Azt azonban még nem lehet előre látni, hogy ez hosszú távon is így lesz-e, vagy jelentkezik-e bizonyos „megszokási hatás”.

Az olyan növényeknél, mint a kukorica és a köles (fotoszintézis típusa: C4 növények), aligha lesz növekedés a hozamban, mert ezek a növények hatékonyabban használják fel a CO2-t, és a mai körülmények között már optimálisan ellátják a CO2-vel (UBA, 2005).

5. A klímaváltozás hatása a betegségekre és a kártevők nyomására/új kártevő fajok bevándorlására és a gyomok dinamikájára

A hőmérséklet növekedése miatt bizonyos rovarok évente több generációt is képesek kifejleszteni. Az enyhébb tél a gyökérparaziták és a fagyérzékeny rovarok túlélését is elősegíti (PIK, 2009).

Az említett klímaváltozások a növényekéhez hasonló módon hatnak a gyomokra. Azt is javasolják, hogy a herbicidek hatékonyságát és felvételét befolyásolhatja az éghajlatváltozás (PIK, 2009).

Víz- és talajtartó talajművelés az éghajlatváltozáshoz való alkalmazkodásként

A helyhez igazított talajművelés segítségével alkalmazkodni lehet a változó éghajlati viszonyokhoz. Ennek során néhány kapcsolatot figyelembe kell venni.

A gazdák különféle növénytermesztési intézkedésekkel befolyásolhatják a talaj különféle tulajdonságait. Például a tápanyagban szegény talaj megtermékenyíthető, hogy kellően magas hozamot produkáljon. Másrészt vannak olyan talajparaméterek is, amelyeket csak keveset lehet befolyásolni. A növények számára rendelkezésre álló víz talajtárolása olyan kicsi változó, amelyet elsősorban a szemcseméret-összetétel és a szerves talajanyag határoz meg. Ezért fontos egyrészt biztosítani a talaj humusztartalmának megőrzését, amely a helyre jellemző. Másrészt a használt talajvíz pótlását talajművelési intézkedések befolyásolhatják (Bischoff, Rücknagel és Hofmann, 2010).

A konzerváló talajművelési módszerek, valamint a közvetlen vetés jellemzője, hogy talajtakaró réteg képződik a legfelső talajhorizontban. Ez csökkentheti a terméketlen párolgást és egyúttal csökkentheti a felszíni lefolyást a fokozott beszivárgás révén (Bischoff, Rücknagel és Hofmann, 2010). Minél mélyebben megmunkálják a talajt, annál több víz veszik el. Emiatt a minimális talajművelési módszerek (konzervatív talajművelés, szalagos talajművelés és közvetlen vetés (talajművelés nélküli vetés)) száraz helyeken bizonyultak eredményesnek. Ily módon növelhető a termesztett növények vízellátása (SMUL, 2009).

A tél folyamán a csapadék mennyisége (amely a jövőben valószínűleg megnő) a mélyebb rétegekig elegendő vízzel tölti meg a talajt. Ily módon az esőhiány rövid időn belül tavasszal és nyár elejéig leküzdhető. Minél hosszabb ideig védi a szalma a talajt a terméketlen párolgástól, annál nagyobb a víztartalék (Bischoff, Rücknagel és Hofmann, 2010).

Ennek ellenére problémák merülhetnek fel a tömörödésre érzékeny területeken, ha az évek óta megmunkált talajt rendszeresen csak síkban dolgozzák fel. A korábban feldolgozott morzsa szerkezete erősen összenyomódik. A tömörítési zónák helyének áttekintése érdekében ásódiagnosztika megfelelő. Ez lehetővé teszi a talaj szerkezeti állapotának meghatározását (Bischoff, 2009). Sekély talajművelés vagy közvetlen vetés lehetséges a tömörítésre érzékeny helyeken is. De néhány alapvető dolgot figyelembe kell venni. Kahnt szerint a talaj a növény gyökerein keresztül lazul: "A minimális technikai talajművelés intenzívebb biológiai művelést igényel rost- és csapgyökérzeten keresztül" (Kahnt, 2008).

A talajművelés sikeres végrehajtása döntően a vetésforgó kialakításától függ: váltás a téli és a nyári növények között, a talaj szerkezetének fellazulása a zöldtrágya révén, a rezisztens fajták termesztése és az integrált kártevőirtás (Anonymous, 2009; Bischoff, 2009). A teljes gyomirtó szer használata gyakran nem rendelkezik megfelelő alternatívával a sikeres közvetlen vetéshez. A teljes gyomirtó szer az összes növényi növekedés teljes elpusztítását eredményezi. Ez megfosztja a csigákat és az egereket a szükséges élelemtől is. Ez megkönnyíti a csigák és a mezei egerek elleni védekezést, amelyek gyakran problémát jelentenek ebben a termesztési rendszerben (Bischoff, 2009).

Mivel a gyakorlatban gyakran nehéz agronómiailag megfelelő vetésforgó kialakítása, a következő elvet kell betartani: az előző növény szalmáját és tarlóját annál alaposabban kell a talajba dolgozni, minél közelebb van a vetésforgó, és annál kevesebb idő telik el a betakarítás és az új vetés között elérhető (Bischoff, 2009).

A mezőgazdasági terület védhető a szél és a víz eróziója ellen, mivel a növényvédő szerek csak felszínesen keverednek a talajba a természetvédelmi művelés során (SMUL, 2009; Reckleben, 2010). Közvetlen vetéssel az erózió szinte teljesen megakadályozható (SMUL, 2009). A felszíni növényi maradványok lágyítják az esőcseppek ütőenergiáját, és egyben akadályozzák a víz felszínről történő áramlását és a szél hatását (Reckleben, 2010). Ily módon a talajromlás ellensúlyozható.

Következtetés és megközelítésünk Brandenburgban

Az eke különösen gyakori azokban a régiókban, ahol magas az éves csapadékmennyiség. A megforduló talajművelés elsősorban levegőt szállító durva pórusokat hoz létre, mivel a talajban nagy mennyiségű víz mellett elsősorban az oxigén válik korlátozó tényezővé. Ennek megfelelően a talajművelés nagyobb valószínűséggel száraz helyeken található. A konzerváló talajművelés a szántás és a közvetlen vetés két sarokköve közé sorolható. A talajművelés (amely kb. 30 cm mélyig) megőrzi az eke hatékonyságát, és a konzervatív lazítás nélküli művelés áll a legközelebb a közvetlen vetéshez (Voßhenrich és Brunotte, 2008).