Adaptacja rolnictwa wobec zmiany klimatu

Jerzy Kozyra, Anna Nieróbca, Katarzyna Mizak Zakład Agrometeorologii i Zastosowań Informatyki IUNG-PIB w Puławach WSTĘP Adaptacja rolnictwa wobec zmiany klimatu Przebieg pogody w ostatnich latach znacznie odbiega od uważanego przez dziesięciolecia za normalny. Konsekwencją zmieniających się warunków klimatycznych są zarówno zagrożenia, jak i nowe możliwości. Rolnictwo należy do tych obszarów gospodarki, które są lub będą znacząco dotknięte negatywnymi skutkami zmiany klimatu. Większe ryzyko utraty plonów i pogorszenie ich jakości może spowodować zmniejszenie produkcji rolniczej, czego konsekwencją może być niestabilna sytuacja ekonomiczna w rolnictwie. Znając zagrożenia, możliwe jest opracowanie działań adaptacyjnych (dostosowawczych), które mogą zmniejszyć negatywne skutki związane ze zmianą klimatu. Dostosowanie produkcji do zmiany warunków klimatycznych nie jest tylko problemem rolnika w konkretnym gospodarstwie. Dostosować muszą się również rynki rolne i cały przemysł rolno-spożywczy, który jest odbiorcą i przetwórcą płodów rolnych. W Polsce przygotowywany jest sektorowy plan adaptacji wobec zmiany klimatu, który wskaże najpilniejsze potrzeby adaptacyjne a jego zapisy mają być uwzględniane w głównych strategiach rozwoju kraju. POLITYKA KLIMATYCZNA W 1988 roku utworzono Międzyrządowy Zespół do Spraw Zmian Klimatu (Intergovernmental Panel on Climate Change IPCC), którego celem jest systematyzowanie doniesień naukowych dotyczących zmian klimatu. IPCC został powołany przez dwie organizacje Narodów Zjednoczonych: Światową Organizację Meteorologiczną (WMO) oraz Program Środowiska Organizacji Narodów Zjednoczonych (ONZ): United Nations Environment Programme (UNEP). Eksperci IPCC twierdzą, że jesteśmy świadkami zmiany klimatu, która zachodzi w nienotowanym dotychczas tempie. Jako przyczynę tych zmian wskazuje się działalność człowieka i wywołany przez niego proces globalnego ocieplenia. Stwierdza się również powszechnie że bez podjęcia działań adaptacyjnych nie będzie możliwości utrzymanie poziomu produkcji zapewniającego wyżywienie wzrastającej szczególnie w krajach rozwijających się liczby ludności. IPCC podkreśla, że oprócz polityki której celem jest ograniczenie emisji do atmosfery gazów cieplarnianych powodujących zmianę klimatu, potrzebna jest polityka adaptacji wobec zmiany klimatu. Głównym dokumentem UE dotyczącym adaptacji do zmian klimatu jest Zielona Księga UE z 2007 roku Adaptacja do zmian klimatycznych w Europie warianty działań na szczeblu UE 1 i Biała Księga UE z 2009 roku Adaptacja do zmian klimatu: europejskie ramy działania 2. W zakresie rolnictwa opublikowano również dokument roboczy uzupełniający Białą Księgę: Adaptacja do zmian klimatu: wyzwanie dla europejskiego rolnictwa i obszarów wiejskich 3. 1 Green paper from the Commission to the Council, the European Parliament, the European Economic and Social Committee and the Committee of the Regions, Adapting to climate change in Europe options for EU action COM(2007) 0354 2 WHITE PAPER - Adapting to climate change: Towards a European framework for action COM(2009) 0147 3 The challenge for the European agriculture and rural areas SEC/2009/ 0417

Według Zielonej Księgi UE, celem adaptacji rolnictwa wobec zmiany klimatu ma być ograniczenie zagrożeń i szkód związanych z niekorzystnym przebiegiem pogody oraz wykorzystanie wynikających z tego procesu ewentualnych korzyści. Zadeklarowano, że adaptacja do zmian klimatu w UE będzie uwzględniana w trakcje realizacji i modyfikacji obowiązujących i planowanych rozwiązań legislacyjnych (tj. np. w reformie WPR 2020). Sprawy adaptacji do zmiany klimatu mają być uwzględniane w istniejących wspólnotowych programach finansowania oraz w tworzonych nowych programach. Zgodnie z deklaracjami Zielonej Księgi UE, mają być stworzone programy wsparcia dla krajów najbardziej wrażliwych na zmianę klimatu. UE zobowiązała się do intensyfikacji badań naukowych nad klimatem, publikacji cyklicznych raportów dotyczących zmian klimatu oraz włączenia w dialog na temat adaptacji wszystkich zainteresowanych tym procesem 1. KONCEPCJA POLITYKI ADAPTACJI Potrzeby adaptacyjne rolnictwa wobec zmiany klimatu nie są łatwe do sprecyzowania, co wiąże się z szybkim postępem w zakresie wprowadzania do praktyki nowych środków produkcji oraz odmian roślin uprawnych 4. Dynamiczne zmiany w produkcji sprawiają, że rolnictwo na bieżąco dostosowuje się do obserwowanej zmiany klimatu a proces adaptacji odbywa się w sposób autonomiczny w gospodarstwach np. przez zmianę terminów prac polowych lub wprowadzanie bardziej efektywnych technologii produkcji 5. Ten rodzaj dostosowania (adaptacji) do zmiany klimatu nazywany jest adaptacją autonomiczną, czyli niezależną od planowanych działań polityki rolnej. Podkreśla się, że adaptacja autonomiczna jest możliwa przy odpowiednim poziomie dochodów gospodarstw, niezależnym od warunków pogodowych, które w pewnym stopniu zabezpiecza w Europie Wspólna Polityka Rolna 6. Zgodnie z wykładnią Białej Księgi UE w sprawie adaptacji do zmian klimatu, działania adaptacyjne powinno się prowadzić równocześnie na trzech płaszczyznach, poprzez niwelowanie potencjalnych skutków zmian klimatycznych (obecnych i przyszłych), przez budowanie zdolności adaptacyjnej rolnictwa wobec zmian klimatu, a następnie poprzez zmniejszanie wrażliwości na zmianę klimatu. Adaptacja planowana wykorzystuje instrumenty polityczne do łagodzenia skutków zmian klimatu, zwiększenia zdolności adaptacyjnej systemów produkcji, by w konsekwencji zmniejszać wrażliwość rolnictwa na zmianę klimatu (Rys. 1). Planowana adaptacja wynika ze świadomości zachodzących zmian w klimacie lub potrzeby ograniczenia zaobserwowanych niekorzystnych procesów, w celu utrzymania poziomu produkcji lub zapewnienia dalszego wzrostu produkcji. Przez zdolność adaptacyjną rozumie się gotowość systemu (produkcji) do podjęcia dostosowania wobec zmiany klimatu. Zdolność adaptacyjną ocenia się dostępem zasobów (ludzkich, technicznych, finansowych, środowiskowych), sieci powiązań instytucjonalnych, jak również istnieniem polityk stabilizujących produkcję. Adaptacja planowana jest zazwyczaj poprzedzona analizą potrzeb adaptacyjnych wynikających z zachodzących zmian w klimacie. W analizie potrzeb adaptacyjnych ocenia się zazwyczaj potencjalne konsekwencje zmiany klimatu dla rolnictwa oraz wrażliwość istniejącego systemu produkcji na zmianę klimatu. Przyjmuje się, że w wraz ze wzrostem wrażliwości systemu produkcji na zmianę klimatu, wzrasta ryzyko niekorzystnych konsekwencji. Należy podkreślić, że w obrębie jednego systemu mogą istnieć elementy bardzo wrażliwe na zmianę klimatu lub mało wrażliwe. Przykładem uprawy bardzo wrażliwej na zmianę klimatu w Polsce jest uprawa kukurydzy, której możliwości uprawy znacząco zwiększają się wraz 4 Burton I., Lim, B. 2001: An Adaptation Policy Framework: Capacity Building for Stage II Adaptation, UNDP-GEF, National Communications Support Programme, New York. 5 Olesen J.E., Bindi M.2002: Consequences of climate change for European agricultural productivity, land use and policy. Eur. J. Agron., 239-262. 6 Iglesias A, Avis K., Benzie M., Fisher P., Harley M., Hodgson N., Horrocks L., Moneo M., Webb J. 2007: Adaptation to Climate Change in the Agricultural Sector, European Commission DG AGRI, AEA/ED05334/Issue 1,. (http://ec.europa.eu/agriculture/analysis/external/climate/). 1

ociepleniem. Natomiast uprawa zbóż jarych, może być uznana za wrażliwą na zmianę klimatu (w negatywnym sensie) z powodu prognozowanych częstszych susz, które będą powodować straty. Rys. 1. Diagram pojęciowy dotyczący wrażliwości na zmiany klimatu i planowanej adaptacji 7. WPŁYW ZMIANY KLIMATU NA ROLNICTWO Zmiana klimatu wpływa na produkcję roślinną w sposób bezpośredni i pośredni. Wpływ bezpośredni wyraża się przez zmianę warunków atmosferycznych dla produktywności upraw, między innymi przez zmianę warunków termicznych, sum opadu atmosferycznego częstości i intensywności zjawisk ekstremalnych (Tubiello i in. 2007). Wraz ze zmianą klimatu zmieniają się również czynniki pośrednie decydujące o plonowaniu roślin i rozwoju rolnictwa, takie jak wymagania roślin dotyczące uprawy i nawożenia, występowanie i nasilenie chorób i szkodników roślin uprawnych, ale również oddziaływanie rolnictwa na środowisko (np. zwiększona erozja, degradacja materii organicznej w glebie) (Olesen i inni 2011). Na zmianę produktywności upraw ma również wpływ wzrost koncentracji dwutlenku węgla w atmosferze oraz ozonu w dolnej warstwie atmosfery (Gornall i in. 2010). Powyższe czynniki jednocześnie mogą wywrzeć duży wpływ na rozwój technologii i organizację produkcji rolniczej (Ewert i in. 2005). Jednakże czynnikiem decydującym o kształcie systemów produkcji w rolnictwie, obok zmiany klimatu będzie zapotrzebowanie na żywność dla wzrastającej gwałtownie liczy ludności na Świecie oraz konkurencja o wodę (Godfray i in. 2010). Zmiana klimatu może wpłynąć na produkcję zwierzęcą poprzez ograniczenie dostępności zbóż przeznaczonych na pasze oraz ich cenę, wpływ na dostępność pastwisk, zmiany w dostępności roślin przeznaczonych na pasze oraz ich jakość (Smit 1996). Pod wpływem zmian cyklu opadowego o wzrostu temperatury może nastąpić zmian zasięgów ale również wektorów rozpowszechnienia się chorób zwierząt oraz pasożytów przekraczając kontrolowany obecnie poziom bezpieczeństwa dla zwierząt hodowlanych. Pośrednio, na produkcje zwierzęcą mogą mieć wpływ fale upałów i stres cieplny spowodowany długotrwałym działaniem wysokiej temperatury, co może przejawiać się w wpływie na rozwój, produktywność i reprodukcję (Simm 2010). 7 SEC(2009) 388; Dokument roboczy Służb Komisji uzupełniający Białą Księgę: Adaptacja do zmian klimatu: europejskie ramy działania streszczenie oceny skutków 2

ZMIANA ZASOBÓW CIEPŁA I CYKLU OPADOWEGO W obszarach północnych Europy, gdzie dotychczas warunki termiczne ograniczały uprawę wielu roślin, na skutek ocieplenia nastąpi wzrost produktywności oraz zwiększy się możliwość uprawy nowych upraw. Efekt ten ma być spowodowany prognozowanym wydłużeniem się okresu wegetacyjnego, zmniejszeniem wpływu na rozwój roślin niskiej temperatury podczas okresu zimowego i wydłużeniem się okresu bez występowania przymrozków. W południowej Europie znaczący spadek produktywności upraw ma być spowodowany skróceniem się okresu wypełniania ziarna w warunkach wysokiej temperatury lata oraz suszą (Iglesias i inni 2009). Z powodu prognozowanego wzrostu temperatury i wydłużenia okresu wegetacyjnego rośliny takie jak kukurydza, słonecznik, soja czy winorośl mają zwiększyć znacząco zasięg uprawy w kierunku północnym Europy (Maracchi i in. 2005). W Centralnej Europie w analizach z wykorzystaniem scenariuszy klimatycznych do końca XXI wieku z powodu zmiany klimatu nie prognozuje się jednak znaczących zmian w strukturze upraw. Ocieplenie powinno skutkować nieznacznym wzrostem produktywności upraw, jednakże pod warunkiem wprowadzenia zmian w praktykach rolniczych, takich jak zmiana terminów zabiegów agrotechnicznych oraz zmiany w doborze odmian roślin dotychczas uprawianych. W szerokościach geograficznych Polski ocieplenie sezonu wegetacyjnego o 2 o C, powinno np. zwiększyć produktywność pszenicy o około 10%, natomiast w Europie południowej zmniejszyć o podobną wielkość (Gornall i in. 2011). Podkreśla się jednocześnie, że prognozy produktywności upraw na podstawie czynnika cieplnego cechują się dużym stopniem niepewności, co jest związane z niepewnością scenariuszy zmian w cyklu opadowym. Opady atmosferyczne są czynnikiem decydującym o produktywności upraw. Modele globalne klimatu dla XXI wieku prognozują ogólny wzrost opadów i wskazują w wielu regionach na zmiany cyklu opadowego (IPCC 2007). Scenariusze klimatyczne zgadzają się, co wzrostu sum opadów na północy Europy, szczególnie w zimie, oraz do zmniejszenia sum opadu w południowych regionach Europy. Efektem takiej prawidłowości może być wzrost plonowania w północnych regionach Europy i spadek na południu Europy (Iglesias i in. 2009). Rozbieżne są jednak prognozy co do rozkładu opadów atmosferycznych w warunkach globalnego ocieplenia., co wynika głównie z niepewności w kształtowaniu sią układów cyrkulacji atmosferycznej (Christensen i in. 2007). Podkreślić należy, że dla rolnictwa ważniejsza jest informacja o zmianach w rozkładzie opadów w ciągu roku niż o zmianach w średniej rocznej sumie opadów. ZJAWISKA EKSTREMALNE Częstsze zjawiska ekstremalne poprzez bezpośrednie zniszczenia upraw, ograniczenie plonowania jak również pośrednio poprzez utrudnianie wykonania poprawnych i terminowych zabiegów agrotechnicznych, sprzyjanie rozwojowi chorób i szkodników roślin uprawnych ograniczają produktywność rolnictwa (Tubiello i inni 2007). Największe straty plonów roślin są notowane w przypadku gdy groźne zjawiska pogodowe występują w okresach krytycznych dla plonowania roślin. Większość zbóż jest np. bardzo wrażliwa na warunki suszy w fazie kwitnienia i wypełnienia ziarna. W latach z nadmiarem opadu atmosferycznego spadki plonów są powodowane przez stagnowanie wody na polach, większe nasilenie chorób i szkodników roślin uprawnych oraz trudności w terminowym i precyzyjnym wykonywaniu zabiegów agrotechnicznych. Intensywne opady, burze, opady gradu mogą powodować bezpośrednie zniszczenia roślin lub plonu w fazie dojrzewania, jak również powodować erozję gleb. Wielkość strat spowodowanych pogodowymi zjawiskami jest uzależniona od intensywności, czasu trwania, zasięgu przestrzennego oraz od typu zjawiska meteorologicznego. Znaczące ograniczenie plonowania mogą powstawać w wyniku działania w okresach krytycznych na rośliny niskiej jak i wysokiej temperatury, związanej z późnymi przymrozkami i falami upałów. Zjawiska te są zaliczane do największych zagrożeń powodowanych prognozowanymi zmianami klimatu. Straty powodowane przez zjawiska ekstremalne zgodnie z analizami dla obszaru Europy mają być głównym powodem większej zmienności plonowania w Europie (Trnka i inni 2011). Wskazuje się, że adaptacja do większej częstości zjawisk 3

ekstremalnych może być znacznie trudniejsza dla rolników niż do zmian wynikających ze zmian norm klimatycznych (Olesen i in. 2011). EFEKT ZAWARTOŚCI DWUTLENKU WĘGLA I OZONU W ATMOSFERZE Reakcja roślin na zawartość dwutlenku węgla w atmosferze jest zróżnicowana pomiędzy grupą roślin zaliczanych typu fotosyntezy C 3 i C 4. Uprawy zaliczane do grypy roślin C 3, do których należy pszenica i podstawowe rośliny uprawne w Polsce, reagują bardzo wyraźnie na wzrost koncentracji dwutlenku węgla w atmosferze poprzez wzrost efektywności fotosyntezy. Efekt ten jest znacznie mniejszy w przypadku grupy roślin C 4, do których zalicza się między innymi kukurydzę i proso. Rośliny z grupy C 4 w warunkach wyższej koncentracji CO 2 w atmosferze reagują prowadza natomiast bardziej efektywną gospodarkę wodną (Gornall i in. 2010). W początkowych pracach związanych z szacowaniem wpływu zmiany klimatu na produktywność upraw, efekt koncentracji CO 2 w atmosferze był znacząco zawyżany. Przyczyną było wykorzystywanie modeli opracowanych w warunkach laboratoryjnych. Obecne szacunki zmian plonowania z uwzględnieniem bardzie realnych wskaźników opracowany w warunkach polowych, przy scenariuszu zakładającym koncentracje CO 2 na poziomie 550 ppm (scenariusz bardzo optymistyczny na koniec XXI wieku przy wprowadzeniu działań na rzecz ochrony klimatu ), wskazują na wzrost produktywności roślin z grupy C 3 o 10-20%, natomiast od 0-10% w grupie roślin C 4 (Long i in. 2005). Badania dowodzą, że zakładany wzrost produktywności wywołany większą zawartością dwutlenku węgla w warunkach klimatycznych końca XXI wieku nie będzie równoważyć strat powodowanych przez niekorzystne warunki związane ze zjawiskami ekstremalnymi (Long i in. 2006). Prowadzone badania dotyczące globalnej produktywności upraw wskazują, że efekt wzrostu produktywności spowodowany czynnikiem obecnie już większej koncentracji CO 2 w atmosferze już występuje, jednak jest on niwelowany przez obserwowane straty plonów w wyniku występujących zjawisk ekstremalnych (Lobell i Field 2007). Wzrost zawartości ozonu (O 3 ) w atmosferze ogranicza potencjał plonowania roślin. Do szacowania tego efektu nie ma jeszcze modeli opracowanych w warunkach polowych, a przeprowadzone szacunki wpływu zwiększonej zawartości O 3 w dolnej warstwie atmosfery na produktywność roślin wykorzystywały modele opracowane w warunkach laboratoryjnych. Stwierdzono, że 20% wzrost koncentracji O 3 przy powierzchni ziemi prognozowany na 2050 rok, może ograniczać plonowanie pszenicy o 9%, a kukurydzy o 5% (Long i in. 2005). Wstępne badania efektu wpływu zwieszonej zawartości O 3 w dolnej warstwie atmosfery w warunkach polowych wykazały, ze efekt zwiększonej o 25%, zawartości ozonu w przyziemnej warstwie atmosfery w 2002 i 2003 spowodował o około 20% większe starty plonu niż oczekiwano. Badania te sugerują ze szacunki plonowania w warunkach zmiany klimatu poprzez nie uwzględnienie efektu zawartości O 3 w dolnej warstwie atmosfery mogą być zawyżone. CHOROBY I SZKODNIKI ROŚLIN UPRAWNYCH Warunki klimatyczne wpływają na przeżywanie, wzrost i rozprzestrzenianie się patogenów chorób i szkodników roślin uprawnych ale również kształtują odporność roślin żywicielskich. Po wprowadzeniu do uprawy nowych gatunków roślin uprawnych (Ewans 2008) lub zmianach w technologiach uprawy można spodziewać się zasiedlania ich przez nowe agrofagi lub wzrostu nasilenia dotychczasowych agrofagów na tych uprawach. Na zmianę warunków rozprzestrzeniania się patogenów chorób i szkodników roślin uprawnych będą mieć również wpływ takie czynniki jak: zwiększone stężenie dwutlenku węgla, ozonu oraz promieniowania ultrafioletowego. Większa częstości zjawisk ekstremalnych powodujący stresy i osłabienie roślin może zwiększać nasilenie występowania chorób i szkodników roślin uprawnych (Lipa 2008). 4

WRAŻLIWOŚĆ POLSKIEGO ROLNICTWA NA ZMIANĘ KLIMATU Według Górskiego i innych (2003) począwszy od końca lat siedemdziesiątych XX wieku w Polsce, zwiększa się z powodów klimatycznych zmienność plonowania. Szczególnie duży wzrost zmienności plonów w ostatnim okresie wykazują zboża jare, co może być efektem większej częstości susz późnowiosennych. Poszczególne uprawy różnią się wrażliwością na niekorzystne warunki pogodowe; tym niemniej całkowita produkcja roślinna wykazuje stały wzrost zmienności. Śledząc zmienność indeksów pogodowych plonu w ostatnich czterech dekadach, stwierdzono spadek średnich wartości dla głównych ziemiopłodów (poza kukurydzą i burakiem cukrowym). Analizy wpływu warunków pogodowych na plony wskazują, że począwszy od końca lat siedemdziesiątych XX wieku w Polsce, zwiększa się zmienność plonowania z powodów klimatycznych (Rys. 2). Szczególnie duży wzrost zmienności plonów w ostatnim okresie wykazują zboża jare, co może być efektem większej częstości susz późnowiosennych. Poszczególne uprawy różnią się wrażliwością na niekorzystne warunki pogodowe, tym niemniej całkowita produkcja roślinna wykazuje wzrost zmienności. Śledząc zmienność indeksów pogodowych plonu w ostatnich czterech dekadach, stwierdzono spadek średnich wartości dla głównych ziemiopłodów (poza kukurydzą i burakiem cukrowym). Spodziewany wzrost temperatury okresu wegetacyjnego, umożliwi szersze wprowadzenie w Polsce gatunków i odmian o wysokich wymaganiach cieplnych, na co wskazuje ocena warunków termicznych do uprawy późno dojrzewających odmian kukurydzy (FAO 290) w Polsce (Rys. 3) dla okresu bazowego (1941-1990) i prognozowanej normy klimatycznej na lata 2011-2020. Wzrost średniej temperatury w Polsce wpływa również na przyspieszenie rozwoju szkodników stwarzając większe zagrożenie dla upraw. Jest to negatywny efekt wzrostu temperatury. Rys. 2 Rzeczywisty przebieg całkowitej produkcji roślinnej w Polsce (prod.) na tle funkcji produkcji (f.prod.) w miliardach złotych (mld. PLN). Ceny stałe, odpowiadające średniej z lat 2003-2005. Materiał: dane GUS, (uzupełnione do 2010 roku) Analiza warunków do przeprowadzenia siewu kukurydzy w Polsce w wieloleciu 1940-1990 i 2001-2010, tj. przejścia na wiosnę średniej temperatury powietrza przez próg 9,4 o C, która odpowiada przeciętnie 5

temperaturze gleby 8 o C, prowadzi do wniosku o potrzebie zmian optymalnych terminów siewu kukurydzy 8. Na Dolnym Śląsku, południu Wielkopolski i na Podkarpaciu, w warunkach ostatniego dziesięciolecia 2001-2010 optymalnie siew kukurydzy można było przeprowadzić w połowie kwietnia. Na większości obszaru Polski siew kukurydzy powinno się przeprowadzić do 25 kwietnia, a w północnych rejonach siew należało wykonać w ostatnich dniach kwietnia lub na początku maja (Rys. 4). Wskazuje to również na potrzebę zmian terminów innych praktyk rolniczych w Polsce. A B Rys. 3 Prawdopodobieństwo dojrzewania kukurydzy (FAO 290) w latach 1941-1990 (A) oraz prognozowane na lata 2011-2020 (B) (Górski,Kozyra 2011) A B Rys. 4 Optymalny termin siewu kukurydzy w Polsce dla normy temperatury z lat 1941-1990 (A) i normy temperatury z lat 2001-2010 (B), wyznaczony przez datę przejścia temperatury powietrza przez próg 9,4 o C 8 8 Nieróbca A., Kozyra J., Mizak K. 2008: Zmiany warunków termicznych dla uprawy kukurydzy w Polsce. [W:] Michalski T., (red.) Problemy Agrotechniki oraz wykorzystania kukurydzy i sorgo. Uniwersytet przyrodniczy w Poznaniu, 26-30. 6

W Polsce zaobserwowano zmiany w zasięgu szkodników i chorób roślin uprawnych. W Polsce pojawił się już problem wcześniejszego występowania szkodników zbóż np. skrzypionek, powodujących potrzebę większego zużycia środków ochrony roślin i większe ryzyko strat w plonach (Walczak, Tratwal, 2009). Z powodu wzrostu powierzchni kukurydzy w ostatnich latach w Polsce, do czego przyczynia się wzrost zasobów ciepła (Nieróbca, Kozyra, 2010), wzrasta w kierunku północnym zasięg szkodników kukurydzy, występujących dotychczas w tylko południowej Polsce, takich jak omacnica prosowianka (Lisowicz, 2003) oraz zachodnia kukurydziana stonka korzeniowa (Bereś, Sionek, 2007). Udowodniono laboratoryjnie, a następnie zaobserwowano w warunkach polowych, że wyższa temperatura w jesieni zmienia cykl rozwojowy mszycy czeremchowej, która żeruje obecnie jesienią na oziminach i przenosi choroby wirusowe (Ruszkowska, 2010). Wraz z ociepleniem zwiększa się ryzyko występowania wysokiej temperatury i powstawania tzw. fal upałów, które mogą negatywnie wpływać na plonowanie roślin. Odchylenie od normy średniej temperatury lata w Polsce coraz częściej przekracza 2 o C ( Rys. 5). Wysoka temperatura podczas lata sprzyja zwiększonej ewapotranspiracji (parowaniu). Klimatyczny bilans wodny, który jest różnicą pomiędzy ewapotranspiracji i opadem, w ostatnich latach coraz częściej przyjmuje wartości poniżej -60 mm ( Rys. 6), co przyczynia się do powstawania susz. Zagrożenie ryzykiem wystąpienia suszy, która może tak jak w 2008 roku, w przypadku grupy roślin zboża jare, objąć duże obszary kraju, powoduje zwiększenie strat w plonach. Wraz z postępującym globalnym ociepleniem należy oczekiwać dalszego wzrostu zmienności plonowania i stopniowego zmniejszania się plonów roślin uprawnych w Polsce, choć nie przewiduje się znaczącego obniżenia potencjału plonowania do połowy XXI wieku 9. W warunkach scenariuszy klimatycznych opracowanych dla klimatu lat 2030 roku, należy oczekiwać, że z powodów klimatycznych, spadek poziomu plonowania osiągnie wartości do 15%, natomiast dla ziemniaków do 30%. Analizy wskaźników agroklimatycznych pokazujące zgeneralizowany obraz warunków agroklimatycznych w zachodniej i centralnej Europie, dla przyszłych warunków (2030, 2050 i dla warunków wzrostu globalnej temperatury o 5 o C), wskazują na wzrost ryzyka wystąpienia suszy i fal upałów. Rolnictwo będzie zatem wystawione na jeszcze większe ryzyko klimatyczne 10. 9 Sadowski M., Wyszyński Z., Górski T., Liszewska M., Olecka A., Łoboda T., Pietkiewicz S.: Adaptacja produkcji rolnej w województwie podlaskim do oczekiwanych zmian klimatu. IOŚ, 2009, Warszawa 10 Trnka M., Olesen J.E., Kersebaum K.C., Skjelvåg A.O, Eitzinger J., Seguin B., Peltonen-Sainioa P., Rotter R., Iglesias A., Orlandini S., Dubrowski M., Hlavinka P., Balek J., Eckersten H., Cloppet E., Gobin A., Vučetić V., Nejedlik P., Kumar S., Lalic B., Mestre A., Rossi F., Kozyra J., Alexandrov V., Semerádová D., Žalud Z., 2011. Agroclimatic conditions in Europe under climate change. Global Change Biology, 17: 2298-2318. 7

Rys. 5 Odchylenie od normy z lat 1961-1990 średniej temperatury lata (czerwiec-sierpień) w Puławach w latach 1871-2010 Rys. 6 Klimatyczny bilans wodny w Polsce (od maja do czerwca) w latach 1959-2011, obliczony na podstawie 33 stacji synoptycznych IMGW. Oś pionowa przecina oś poziomą w wartości średniej dla wielolecia 1961-1990, która wynosi -65 mm 8

PODSUMOWANIE W dziedzinie adaptacji rolnictwa wobec zmiany klimatu (dostosowania rolnictwa) podejmuje się działania na poziomie światowym, w ramach Unii Europejskiej jak i w poszczególnych krajach. Działania międzynarodowe mają ukierunkować proces adaptacji rolnictwa w poszczególnych krajach. Celem działań na poziomie krajowym ma być zagwarantowanie stabilności produkcji oraz pomoc rolnictwu w wypadku wystąpienia klęsk nieurodzaju. Problem rolnictwa i zmian klimatycznych w skali gospodarstwa to przede wszystkim problem dostosowania zasad agrotechniki do nowych warunków klimatycznych. W nowych uwarunkowaniach klimatycznych nabierają szczególnej wagi podstawowe kwestie związane z płodozmianem i agrotechniką. Ponownie należy zadać pytanie, które odmiany roślin uprawnych będą wysoko i stabilnie plonowały w obecnych warunkach klimatycznych. Równie ważne są odpowiedzi na pytania dotyczące sposobów uprawy, terminów siewu, nawożenia czy terminów zbioru. LITERATURA 1. Christensen J. H. i in. 2007. Regional climate projections. In Climate change 2007: the physical science basis. Contribution of Working Group I to the Fourth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change (eds. Solomon S., Qin D., Manning M., Chen Z., Marquis M., Averyt K. B., Tignor M., Miller H. L.), pp. 847 940. Cambridge, UK: Cambridge University Press. 2. Evans N. 2008. Range and severity of a plant disease increased by global warming. J. R. Soc. Interface. 5, 525 531 (doi:10.1098/rsif.2007.1136). 3. Ewert F., Rounsevell M. D. A., Reginster I., Metzger M. J., Leemans R. 2005. Future scenarios of European agricultural land use I. Estimating changes in crop productivity. Agric. Ecosyst. Environ. 107, 101 116. (doi:10.1016/j.agee.2004.12.003). 4. Godfray Ch. J.,. Beddington J.R., Crute I.R., Haddad L., Lawrence D., Muir J. F., Pretty J., Robinson S., Thomas S.M., Toulmin C., 2010. Food Security: The Challenge of Feeding 9 Billion People, Science 327, 812. (DOI: 10.1126/science.1185383). 5. Gornall J., Betts R., Burke E., Clark R., Camp J., Willett K., Wiltshire A. 2011: Implications of climate change for agricultural productivity in the early twenty-first century. Phil. Trans. R. Soc. B 2010 365, 2973-2989 (doi: 10.1098/rstb.2010.0158). 6. Górski T., Kozyra J., 2011. Agroklimatyczna norma śrdniej temperatury powietrza w Polaksce na lata 2011-2020. Polish Journal of Agronomy, 5, 21-28 7. Iglesias A., Garrote L., Quiroga S., Moneo M., 2009. Impacts of climate change in agriculture in Europe. PESETA-Agriculture study. JRC 55386 8. Kundzewicz Z.W., Kozyra J.: Ocena zmian klimatu i ograniczanie wpływu zagrożeń klimatycznych w odniesieniu do rolnictwa i obszarów wiejskich. Polish Journal of Agronomy, 2011, 7, 68-81. 9. Lipa J. J. 2008. Nastepstwa zmian klimatycznych dla kwarantanny I ochrony roślin Progress in Plant Protection/Postępy w Ochronie Roślin, 48 (3), 777-791. 10. Lisowicz F.2003: Narastająca szkodliwość omacnicy prosowianki (Ostrinia nubilalis Hbn.) dla kukurydzy w południowo-wschodniej Polsce. Prog. Plant Protection/ Post. Ochr. Roślin, 43: 247 250. 11. Lobell D.B., Field C.B., 2007. Global scale climate crop yield relationships and the impacts of recent warming, Environ. Res. Lett., 2, 1-7. 12. Long S.P., Ainsworth E.A., Leakey A.D. B., Morgan P.B., 2005. Global food insecurity. Treatment of major food crops with elevated carbon dioxide or ozone under large-scale fully open-air conditions suggests recent models may have overestimated future yields. Phil. Trans. R. Soc. B 360, 2011 2020. (doi:10.1098/rstb.2005.1749). 9

13. Long S.P., Ainsworth E.A., Leakey A.D., Nosberger J., Ort D.R., 2006. Food for Thought: Lower-Than- Expected Crop Yield Stimulation with Rising CO2 Concentrations, Science, 312, 1918-1921. 14. Maracchi G., Sirotenko O., Bindi, M. 2005. Impacts of present and future climate variability on agriculture and forestry in the temperate regions: Europe. Clim. Change 70, 117 135. (doi:10.1007/s10584-005-5939-7). 15. Nieróbca A., Kozyra J., 2010. Wpływ warunków pogodowych na plonowanie kukurydzy w Polsce. Materiały z konferencji: Produkcja i wykorzystanie kukurydzy uprawianej na cele spożywcze i przemysłowe, 29-30. 16. Olesen J.E., Trnka M., Kersebaum K.C., Skjelvåg A.O., Seguin B., Peltonen-Sainio P., Rossi F., Kozyra J., Micale F., 2011. Impacts and adaptation of European crop production systems to climate change. Europ. J. Agronomy 34, 96 112. 17. Ruszkowska M., 2010. Mszyce niosą kłopoty. http://www.farmer.pl/srodki-produkcji/ochronaroslin/artykuly/mszyce-niosa-klopoty,18018,0.html. 18. Simm G. 2010. Guest editorial: Livestock and global climate change. Animal 4, 377 392. 19. Smit B., Mc Nabb D., Smihers J. 1996. Agricultural adaptation to climatic variation. Climatic Change, 33, 7-29. 20. Tubiello F.N., Soussana J.F., Howden S. M. 2007. Crop and pasture response to climate change. PNAS, 104, 19686-19690. 21. Walczak F., Tratwal A. 2009. Importance of pests and diseases observed in agricultural plants in Poland in the years 1991-2008 in the context of climate changes. W: Leśny J. (red.) Climate change and agricultural in Poland Impacts, Mitigations and Adaptation Measures. Acta Agrophysica, 169, 108-121. 10