Efectele schimbărilor climatice asupra producției de culturi

Schimbările climatice au consecințe de anvergură asupra cultivării culturilor agricole.

1. Influența temperaturii

O temperatură medie anuală mai mare mută spectrul speciilor de fructe spre nord sau la altitudini mai mari (UBA, 2005; PIK, 2009; DBV, 2007). În Germania vor exista probabil doar schimbări nesemnificative. Se presupune că cultivarea soiei în sud-vestul Germaniei va fi posibilă până în 2080 (UBA, 2005). În plus, cultivarea porumbului cu cereale se va putea extinde și mai mult în nordul Germaniei (PIK, 2009). În același timp, adecvarea pentru cultivarea secarei, ovăzului și cartofilor se va deteriora (UBA, 2005).

În locațiile deosebit de uscate din Brandenburg, o creștere a temperaturii viitoare poate avea ca rezultat o disponibilitate insuficientă a apei, reducând randamentele. Se presupune o scădere medie de 14% pentru cereale (PIK, 2009). Indiferent de această scădere a randamentului este efectul de fertilizare cu CO2. Acest lucru va fi discutat în cele ce urmează.

Creșterea temperaturii duce la o fază fenologică timpurie și accelerată, pe de o parte, și la o extindere a perioadei de vegetație, pe de altă parte. Plantele cu o perioadă lungă de coacere, cum ar fi meiul și anumite tipuri de porumb, beneficiază de acest lucru. Cu toate acestea, există și culturi care vor reacționa cu randamente reduse datorită creșterii temperaturilor (UBA, 2005). Accelerarea fazelor de creștere va scurta faza de umplere a cerealelor cu efectele negative corespunzătoare asupra calității și cantității randamentului. Cerealele de iarnă au nevoie de un stimul la rece (vernalizare) pentru o bună dezvoltare, care s-ar putea să nu mai fie garantată în mod adecvat în viitor din cauza creșterii temperaturii (PIK, 2009).

Datorită diferențelor mai mici între temperaturile de zi și de noapte, calitatea produselor recoltate se deteriorează (Tab. 1).

Modificări ale calității produselor recoltate

grâu	Creșterea conținutului de azot din cereale
sfeclă de zahăr	Creșterea conținutului de azot împiedică cristalizarea
Rapiță	Produse de recoltare
sfeclă de zahăr	Creșterea conținutului de azot împiedică cristalizarea
Soiuri de varză	Rapiță

Tabelul 1: Modificări ale calității produselor recoltate (conform PIK, 2009)

Rămâne de văzut cum se vor dezvolta în detaliu calitățile diferitelor produse recoltate, deoarece conținutul crescut de CO2 din aer va provoca, de asemenea, modificări ale ingredientelor plantelor (PIK, 2009).

Temperaturile mai ridicate conduc la descompunerea și mineralizarea crescută a materiei organice din sol și astfel la o scădere a stocurilor de carbon din sol și la o pierdere a fertilității solului (UBA, 2005). Mai mult, atunci când temperatura crește și există o lipsă de apă, există riscul ca solul să se usuce și să devină susceptibil la eroziunea vântului (UBA, 2005). Eroziunea elimină solul fertil care se pierde pentru cultivarea plantelor pe locul afectat.

2. Influența alimentării cu apă

Proiecțiile climatice pentru viitor arată că precipitațiile totale anuale din Germania vor scădea probabil și vor fi distribuite diferit pe parcursul anului. Precipitațiile vor cădea în principal iarna și mai puțin vara. Deoarece producția agricolă este puternic limitată de apă în lunile de primăvară și vară, se presupune că deficitul de apă se va agrava în viitor, cu consecințele negative corespunzătoare pentru creșterea plantelor. Seceta lungă provoacă daune ireversibile rădăcinilor plantelor (UBA, 2005).

3. Influența fluctuațiilor climatice

Fluctuațiile climatice de la an la an și apariția crescută a condițiilor meteorologice extreme reprezintă o provocare suplimentară: daunele cauzate de precipitații abundente și grindină, precum și căldura extremă și perioadele de secetă sunt dificil de prevenit. În trecut, acestea au dus în mod repetat la pierderi de recolte. Este posibil ca fluctuațiile climatice dintre anii individuali să reprezinte cea mai mare amenințare pentru producția agricolă. Cultivarea plantelor este afectată în mod deosebit atunci când apar condiții meteorologice extreme în faze sensibile de creștere (UBA, 2005).

4. Influența creșterii CO2

Creșterea concentrației de CO2 în aer are o influență pozitivă asupra creșterii plantelor. CO2 este necesar pentru structura substanțelor din plantă (fotosinteză). Majoritatea plantelor noastre cultivate din Germania aparțin plantelor de fotosinteză tip C3. Concentrația actuală de CO2 nu este încă optimă pentru acestea. O creștere a concentrației de CO2 în plantele C3 ar duce la o creștere a fotosintezei și, în cele din urmă, a randamentului („efect de fertilizare cu CO2”). Cu toate acestea, nu este încă posibil să se prevadă dacă acest lucru se va întâmpla și pe termen lung sau dacă va apărea un anumit „efect de obișnuință”.

Pentru plante precum porumb și mei (tip fotosinteză: plante C4), cu greu vor exista creșteri ale randamentului, deoarece aceste plante utilizează CO2 mai eficient și sunt deja aprovizionate optim cu CO2 în condițiile actuale (UBA, 2005).

5. Efectele schimbărilor climatice asupra bolilor și a presiunii dăunătorilor/imigrării noilor specii de dăunători și dinamicii buruienilor

Datorită creșterii temperaturii, anumite insecte se pot dezvolta mai multe generații pe an. Iernile mai blânde promovează, de asemenea, supraviețuirea rădăcinilor și a insectelor sensibile la îngheț (PIK, 2009).

Schimbările climatice menționate au un efect asupra buruienilor într-un mod similar cu cel al culturilor. De asemenea, se sugerează că eficacitatea și absorbția erbicidelor ar putea fi afectate de schimbările climatice (PIK, 2009).

Cultivarea solului care conservă apa și solul ca adaptare la schimbările climatice

Cu ajutorul cultivării solului adaptat amplasamentului, este posibil să se adapteze la condițiile climatice în schimbare. Procedând astfel, ar trebui luate în considerare unele relații.

Fermierii pot influența diferite proprietăți ale solului prin diferite măsuri de cultivare a plantelor. De exemplu, solul sărac în nutrienți poate fi fertilizat pentru a produce recolte suficient de mari. Pe de altă parte, există și parametri ai solului care nu pot fi influențați decât puțin. Depozitarea solului pentru apa disponibilă din plante este o variabilă atât de mică și este determinată în principal de compoziția mărimii bobului și de substanța organică a solului. Prin urmare, este important, pe de o parte, să vă asigurați că se menține conținutul de humus al solului, ceea ce este tipic pentru locație. Pe de altă parte, înlocuirea apei solului uzate poate fi influențată de măsurile de cultivare a solului (Bischoff, Rücknagel și Hofmann, 2010).

Metodele de cultivare conservatoare și însămânțarea directă se caracterizează prin formarea unui strat de mulci în orizontul superior al solului. Acest lucru poate reduce evaporarea neproductivă și, în același timp, reduce scurgerea suprafeței prin infiltrație crescută (Bischoff, Rücknagel și Hofmann, 2010). Cu cât solul este mai adânc, cu atât se pierde mai multă apă. Din acest motiv, metodele minime de prelucrare (prelucrarea conservativă, prelucrarea în bandă și însămânțarea directă (însămânțarea fără prelucrare)) s-au dovedit eficiente în locuri uscate. În acest fel, disponibilitatea apei pentru plantele cultivate poate fi mărită (SMUL, 2009).

În timpul iernii, cantitatea de precipitații (care probabil va crește în viitor) umple solul cu apă suficientă până la straturile mai adânci. În acest fel, deficitele de ploaie pot fi depășite cu scurt timp în primăvară până la începutul verii. Cu cât un înveliș de paie protejează solul de evaporarea neproductivă, cu atât rezervele de apă sunt mai mari (Bischoff, Rücknagel și Hofmann, 2010).

Cu toate acestea, pot apărea probleme pe site-urile care sunt sensibile la compactare dacă un sol care a fost lucrat în vârful mulțimii de ani de zile este lucrat în mod regulat numai plat. Structura firimitului prelucrat anterior are o puternică tendință de comprimare. Pentru a obține o imagine de ansamblu asupra locației zonelor de compresie, este adecvat un diagnostic de pică. Acest lucru permite determinarea stării structurale a solului (Bischoff, 2009). Lucrarea superficială sau însămânțarea directă sunt, de asemenea, posibile pe siturile sensibile la compactare. Dar există câteva lucruri de bază de luat în considerare. Potrivit lui Kahnt, solul este slăbit prin rădăcinile plantelor: „O cultivare tehnică minimă a solului necesită o cultivare biologică mai intensivă prin fibre și rădăcini de robinet” (Kahnt, 2008).

Implementarea cu succes a lucrării fără prelucrare depinde în mod esențial de proiectarea rotației culturilor: schimbarea între culturile de iarnă și de vară, slăbirea structurii solului prin gunoi de grajd verde, cultivarea soiurilor rezistente și gestionarea integrată a dăunătorilor (Anonim, 2009; Bischoff, 2009). Utilizarea unui erbicid total nu are adesea o alternativă adecvată pentru însămânțarea directă cu succes. Utilizarea unui erbicid total determină uciderea totală a întregii creșteri vegetale. Acest lucru îi privește și pe melci și șoareci de mâncarea de care au nevoie. Acest lucru facilitează controlul melcilor și șoarecilor de câmp, care sunt adesea o problemă în acest sistem de cultivare (Bischoff, 2009).

Deoarece în practică este deseori dificil să se proiecteze rotații de cultură adecvate din punct de vedere agronomic, trebuie respectat următorul principiu: paiul și miriștii recoltei anterioare trebuie să fie prelucrate în sol mai bine, cu cât rotația culturilor este mai apropiată și cu atât mai puțin timp între recoltare și însămânțare nouă este disponibil (Bischoff, 2009).

Terenurile agricole pot fi protejate împotriva eroziunii vântului și a apei din cauza reziduurilor de cultură care sunt amestecate doar superficial în sol în timpul lucrării de conservare (SMUL, 2009; Reckleben, 2010). Fără prelucrare, eroziunea poate fi prevenită aproape complet (SMUL, 2009). Reziduurile superficiale de plante înmoaie energia de impact a picăturilor de ploaie și, în același timp, împiedică fluxul de apă de la suprafață și acțiunea vântului (Reckleben, 2010). În acest fel, degradarea solului poate fi contracarată.

Concluzie și abordarea noastră în Brandenburg

Plugul este deosebit de comun în regiunile cu precipitații anuale ridicate. Cultivarea solului rotitor creează în primul rând porii grosieri care transportă aerul, deoarece cu cantități mari de apă în sol, oxigenul devine în special factorul limitativ. În mod corespunzător, se poate găsi fără prelucrare în locuri uscate. Lucrarea conservatoare poate fi clasificată între cele două pietre de temelie ale arăturii și ale însămânțării directe. Lucrarea solului care păstrează solul superior (până la aproximativ 30 cm adâncime a solului) se învecinează cu eficacitatea plugului, iar lucrarea conservativă fără slăbire este cea mai apropiată de semănatul direct (Voßhenrich și Brunotte, 2008).