S akým počasím môže agronóm v najbližších rokoch rátať a ako má reagovať

Tento príspevok je stručnou syntézou značného množstva domácich a zahraničných prác a správ venovaných klimatickej zmene a adaptačno-prispôsobovacím a zmierňovacím opatreniam k nej. Počnúc 19. storočím, a najmä v ostatných desaťročiach, ľudstvo spaľovaním fosílnych palív a odlesňovaním spôsobuje vzrast koncentrácie skleníkových plynov (oxid uhličitý, metán, oxidy dusíka, freóny, prízemný ozón) a následné zosilňovanie prirodzeného skleníkového efektu atmosféry. Ročne pribúda v atmosfére asi 3,2 mld. t CO2. Ľudstvo si už môže dovoliť, a aj musí, zmierňovať tieto dôsledky. V opačnom prípade, najmä ak by sa spomalil Golfský prúd, Európa by mohla čeliť budúcej dobe ľadovej nie asi o 15 tisíc rokov, ale v priebehu niekoľkých desaťročí.

V tomto desaťročí čelíme otepleniu, aridizácii, záplavám, víchriciam a zvýšenej frekvencii extrémov počasia vôbec. Kvantifikácia týchto zmien sa celosvetovo syntetizuje na úrovni OSN a Medzivládneho panelu klimatickej zmeny (IPCC). Zo zmierňovacích opatrení sú najvýznamnejšie záväzky z Kjótskeho protokolu a posledné iniciatívy EÚ v oblasti redukcie vypúšťania skleníkových plynov do atmosféry. Zaviazala sa ich plniť aj vláda SR, pričom platia tiež pre poľnohospodárstvo. Kvantifikácia zmien klímy je predpovedaná v scenároch zmeny klímy a tieto náš výskum modifikoval aj pre SR až do roku 2100. Uvádza pravdepodobné priemerné zmeny teplôt vzduchu, zrážkových úhrnov, vlhkosti vzduchu a príkonu slnečného žiarenia vo forme mesačných priemerov v porovnaní s normálovým, aspoň 30 rokov trvajúcim počasím, v závislosti od zmeny koncentrácie skleníkových plynov v atmosfére. Táto je celosvetovo rovnaká, avšak jej dopad na klimatickú zmenu je na častiach Zeme a krajín rôzny. Súčasná koncentrácia CO2 v atmosfére je 380 ppmv (0,038 %). Okolo roku 1850 bola asi 280 ppmv, t.j. nižšia o 35 %. Od r. 1990 sa ročne zvyšuje o 1,2 ppmv, t.j. o 0,4 %. My sa sústredíme len na nasledujúce desaťročie na Slovensku a na rastlinnú výrobu. V súlade s týmito scenármi predpokladáme stabilné zvyšovanie koncentrácie CO2 a pokračovanie skutočne nameraného trendu oteplenia u nás. V Hurbanove bolo za obdobie 1988-2003 oproti normálu 1901-1990 teplejšie o 1 °C, trvanie slnečného svitu vyššie o 4,5 %, suma zrážok v priemere za rok nižšia o 5,5 % a relatívna vlhkosť vzduchu o 2,2 %. Stúpla potenciálna evapotranspirácia, t.j. výdaj vody z porastu, najmä v lete a v južných častiach Slovenska. Krytie výdaja vody zrážkami sa posunulo severnejšie a do vyšších nadmorských výšok a vlhkosť pôdy sa znížila.

Tento trend vysušovania (aridizácie) sa kombinoval so vzostupom počtu tropických dní v lete, poklesom počtu dní so snehovou pokrývkou a nárastom extrémov počasia a následných stresov znižujúcich rýchlosť fotosyntézy, rastu a tvorby úrody. Teploty nad optimom skracujú trvanie fáz ontogenézy, v ktorých sa zakladajú prvky úrodnosti, a teda znižujú počet kláskov, kvietkov a zŕn v klase, alebo hmotnosť zŕn (zahorenie). Skrátenie obdobia zimného vegetačného pokoja (vynútenej dormancie) teplomilných ovocných drevín môže spôsobiť poškodenie kvetných pukov niektorých odrôd predjarnými mrazmi. Úrodotvorný dopad je, vzhľadom na výskyt kritických fáz ontogenézy a časti dňa, zložitejší. Vyskytujú sa protichodné pôsobenia, kompenzácie, redukcie, aklimácie a spätné väzby fyziologických a iných procesov a tvorby úrodových prvkov. Presnejší odhad dopadu (impaktu) klimatickej zmeny na úrody v budúcnosti môže v našich podmienkach poskytnúť pre poľné porasty len simulovanie priebehu fyziologických procesov a tvorby úrod pomocou matematických modelov rastu porastu. Túto metódu sme použili i my v SR. Veľmi variabilný a ťažšie simulovateľný je najmä faktor zrážok. Kľúčové je ich rozdelenie v priebehu ontogenézy. Napríklad pri kukurici po období nižšej vlhkosti pôdy stačí jedna doplnková závlaha v období tesne pred metaním-kvitnutím na to, aby sa úroda výrazne zvýšila. Prebiehajúca klimatická zmena má aj pozitívne dopady na tvorbu úrod. Tieto môžu zosilňovať efekt celého agronomického komplexu v boji za vyššie, stabilnejšie a ekonomicky efektívnejšie úrody. Je to skorší nástup a neskoršie ukončenie, teda dlhšie trvanie vegetačného obdobia a zvýšenie teplotnej sumy pre vývin rastlín a rast fytomasy, a teda potenciálnej úrody. Vo fotosyntéze, v procese, ktorý premieňa slnečnú energiu na energiu fytomasy, a to aj tej, ktorá je vo fosilných palivách, sa zlučuje CO2 s vodou. Súčasná, aj keď zvýšená koncentrácia CO2 ešte stále fotosyntézu nenasycuje. Jej zvyšovanie má preto pozitívny efekt – zvyšuje rýchlosť fotosyntézy, rast a úrodu fytomasy. V súčasných a budúcich úrodách sa odrážajú dve hlavné protichodné tendencie zo zvyšovania koncentrácie CO2: nepriama, nepriaznivá (oteplenie, aridizácia) a priama, priaznivá (dodanie vzdušného CO2 rastline). Zvýšená koncentrácia CO2 zvyšuje pri vyšších teplotách tiež efektívnosť využitia vody vo fotosyntéze. „Hnojivý efekt“ CO2 môže po určitú hranicu kompenzovať pôsobenie sucha, nadoptimálnej teploty a zvýšenej prízemnej koncentrácie ozónu. Tento zjednodušený súhrn zmien môže byť čiastočným východiskom návrhu adaptačných opatrení ku klimatickej zmene. Rozhodujúce je, ako tvorivo ich agronóm uplatní, najmä na podnikovej úrovni. Uvedieme niektoré:

1. Inovácia agroklimatickej rajonizácie rastlinnej výroby zvažuje severný posun rentabilného pestovania, a to aj teplomilných plodín, ako kukurice na siláž a zrno, repy cukrovej, zelenín a ovocných drevín. Treba však zvažovať náklady na dosušovanie zrna kukurice, žiaduce % sušiny silážnej kukurice, svahovitosť pozemkov, možnú eróziu a pod. Naše a zahraničné šľachtenie v súčasnosti poskytuje odrody tolerantnejšie k suchu a vyšším teplotám pri žiaducej kvalite. Prednosť by mali mať odrody skúšané a šľachtené v našich podmienkach. Rozširuje sa využitie produkcie (zrno kukurice a pšenice, slama, nadzemná fytomasa kukurice a rýchlorastúcich drevín) na výrobu fytopalív. Rozsah tejto produkcie by mal byť vybilancovaný nielen ekonomicky, ale aj s potrebou návratu organickej hmoty do pôdy. Treba sústavne sledovať výsledky štátnych odrodových skúšok, poloprevádzkových pokusov, výsledky výskumu v oblasti synergických efektov odrody a technológie pestovania, výnosy, smernice a nariadenia našich riadiacich orgánov a EÚ, trendy v oblasti koncentrácie a liberalizácie spracovania a obchodu s komoditami. V súlade s nimi voliť štruktúru osevu a odrodovú skladbu. Konkurenčná schopnosť komodity a disponibilná pracovná sila majú v rámci EÚ väčšiu úlohu ako predtým. Politika EÚ smeruje k multifunkčnému, trvalo udržateľnému poľnohospodárstvu a dodržiavaniu agroenvironmentálnych schém viazaných na čerpanie dotácií, t.j. k ochrane pôdy, vody, vzduchu a spotrebiteľa. Tieto aspekty treba zvážiť pri väčších a dlhodobejších investíciách do výroby, skladovania a finálnej úpravy produkcie. V podnikoch s intenzívnou, len trhovou rastlinnou produkciou, treba zmierňovať zhoršovanie bilancie organickej hmoty v pôde zaraďovaním plodín, ktoré regenerujú pôdu, ako sú strukoviny, repka, kvalitne rovnomerne zaorávať rozdrvené pozberové zvyšky, používať zelené hnojenie.

2. Oteplenie zrýchľuje nitrifikáciu a dekompozíciu organickej hmoty v pôde všeobecne. To znamená možnosť väčšieho, až luxusného príjmu dusíka rastlinami, ale aj jeho vyplavovanie. Vedecké riadenie hnojenia a delenie jeho dávky na základe analýzy pôdy a rastlín a počtu odnoží na 1 m2 je efektívne a ekologicky šetrné. Na druhej strane dostatočné zásobenie rastlín N je podmienkou pre „hnojivý efekt“ zvýšeného CO2. Všetky opatrenia zvyšujúce obsah organickej hmoty a kvalitného humusu v pôde, najmä organické hnojenie, zvyšujú vododržnú schopnosť pôdy, infiltráciu vody do pôdy a vlhkosť pôdy. Tým znižujú zraniteľnosť produkčného procesu suchom. Medzi tieto opatrenia patria aj pôdoochranné a vodu šetriace spôsoby obrábania pôdy.

3. Jesenné oteplenie umožňuje asi 7-10 dňové oneskorenie sejby ozimín. Väčšie oneskorenie by bolo možné voliť len v prípade objektívnej predpovede počasia, dlhšej ako na 7-10 dní. To je zatiaľ v nedohľadne. Ozimná pšenica by mala byť pred nástupom mrazov v nižšej ako 3. etape organogenézy (DC 25). V opačnom prípade jej aktuálna mrazuvzdornosť v predjarí klesá. Skoršia sejba jarín umožní pri použití odrody s dlhšou vegetačnou dobou zvýšenie úrody tam, kde nehrozí letný vodný stres alebo vyhnutie sa mu pri použití odrody s kratšou vegetačnou dobou. Šľachtenie vyvíja odrody, ktorých jarovizačné, foto- a termo-periodické a kryptovegetačné-dormančné nároky a morfogenetický rytmus budú v súlade s klimatickou zmenou.

4. Vyšší a skorší výskyt chorôb, škodcov a burín (a to aj južnej proveniencie), spôsobený oteplením, vyžaduje tvorivé prispôsobenie aplikácie pesticídov v rámci integrovanej ochrany, vrátane jesenných aplikácií na základe monitorovania a signalizácie. Vyčistenie okolia porastov ozimných obilnín od hostiteľských rastlín, prenášačov vírusových chorôb, oneskorenie sejby v jeseni a uskorenie na jar, postrek systémovým insekticídom proti voškám vo fáze 2. listu, morenie osiva, docielenie dobre vyživeného a kompletného porastu s optimálnou hustotou, nadobudnú na väčšom význame.

5. Všetky pestovateľské opatrenia voliť na základe biologickej inventarizácie porastu, signalizácie ochrany a závlahy.

6. Výskum, poradenstvo, dodávateľské a servisné organizácie by mali agronómovi pomáhať informáciami cestou publikácií, seminárov, e-mailu a internetu tak, aby zvládol adaptáciu na klimatickú zmenu a globalizačný trend. Agronóm musí tieto informácie absorbovať a využiť.

Záver

Klimatická zmena predstavuje určitý priemerný trend, ale neznamená, že variabilita extrémov počasia sa zníži a že sa nebudú vyskytovať (aj keď menej často) aj počas priaznivých rokov pre tvorbu úrody. Tvorivá aplikácia opatrení na adaptáciu k nepriaznivým i priaznivým dopadom klimatickej zmeny na tvorbu úrod a životné prostredie patrí k normálnej agronomickej disciplíne. Medzi tieto opatrenia patrí severný a výškový posun pestovania, prispôsobenie druhovej a odrodovej štruktúry osevu, neskoršia jesenná a skoršia jarná sejba, delená výživa dusíkom, integrovaná ochrana, pôdu a vodu šetriace technológie obrábania pôdy, efektívne závlahy, obohacovanie pôdy o organickú hmotu, výroba fytomasy na energetické účely, presné poľnohospodárstvo. Treba ich vykonávať na základe monitorovania a biologickej inventarizácie v súlade s potrebami trhu a agrárnou, vidieckou a krajinno-ekologickou politikou EÚ a SR. V rozhodovacom procese treba využívať všetky toky informácií o vstupoch a výstupoch produkčného procesu a zavádzať nové efektívnejšie technológie pestovania.