Po žiemos varganai atrodantys apnykę žieminių javų ir rapsų pasėliai ilgai nesulaukė gaivinančio pavasarinio lietaus. Vasaros kaitros užslopino gražiai banguojančius javus, o liūtys paskandino ir taip negausų subrandintą derlių. Tokios žinios vis dažniau atkeliauja ne iš tolimų kraštų, bet iš mūsų šalies ūkių. Akivaizdu, kad žemdirbiai pastaraisiais metais jau pajuto didėjantį gamtos kaprizingumą.

Vis dažniau pasitaikančios ekstremalios gamtinės sąlygos skatina rimčiau atsižvelgti į negandų priežastis, ieškoti galimybių prisitaikyti prie sunkiai nuspėjamų reiškinių. Ieškodami orų nepastovumo priežasčių, turėtume daugiau dėmesio skirti klimatui, jo kaitai. Nors informacijos apie klimato kaitą gausu, tačiau ji labai įvairi, ne visada pagrįsta objektyviais moksliniais tyrimais ar išsamia priežastingumo analize, todėl suprasti, kas iš tiesų vyksta gamtoje, ir juo labiau prie šių pokyčių sėkmingai prisitaikyti, nėra lengva.

Mūsų planetos klimatas nuo neatmenamų laikų nuolat kito, žmonės daugelį amžių naudojosi gamtos teikiamomis gėrybėmis ir ištekliais, nelabai tesirūpindami aplinkos puoselėjimu. Tačiau dabar žmogaus veikla tapo tokia intensyvi, kad jos sukelti klimato pokyčiai ir svyravimai įgauna pernelyg reikšmingus mastus.

Nors jau kelis šimtus metų atliekami tiesioginiai klimato parametrų matavimai apibūdina tik labai trumpą planetos gyvenimo atkarpą, akivaizdu, kad gyvename sąlygomis, kurioms žmonijos istorijoje analogų nebuvo, ir jeigu klimato pokyčiai ir gamtos išdaigos intensyvės, žmonijai teks spręsti labai sudėtingus uždavinius ar net kovoti dėl išlikimo.

Svarbiausia antropogeninės klimato kaitos priežastimi dažniausiai nurodoma vadinamųjų „šiltnamio" dujų (joms priskiriamas anglies dvideginis, metanas, azoto oksidai ir kiti lakieji junginiai) koncentracijos atmosferoje didėjimas. Žemės ūkiui (skaičiuojant pasaulio mastu) priskiriama beveik 15 proc. šios emisijos. Iš gyvulininkystės objektų, organinių trąšų saugojimo vietų, taip pat iš dirvožemio tiesiog į atmosferą patenka daug metano ir azoto oksidų.

Tačiau žemės ūkio indėlis į anglies dioksido balansą skirtingose šalyse labai skiriasi ir ne visur yra pakankamai tiksliai apskaičiuotas. Vis dėlto akivaizdu, kad augalininkystės reikšmė reguliuojant šių dujų koncentraciją atmosferoje yra labai didelė, nes derliuje sukaupiami didžiuliai anglies kiekiai. Kita vertus, didesnė anglies dvideginio koncentracija aplinkoje augalams galėtų būti net palanki. Tačiau kaip įvertinti CO₂ pokyčių poveikį žemės ūkio augalų produktyvumui, jei tuo pat metu keičiasi vidutinė oro temperatūra, skiriasi kritulių kiekis? Atsakymo į šį klausimą ieškojome atlikdami modeliavimo darbus ir eksperimentus reguliuojamo klimato sąlygomis.

Ką rodo modeliavimo rezultatai ?

Prieš pradedant modeliavimą, reikėjo išsamiai susipažinti su klimatologų pateikiama informacija apie pastarųjų amžių klimatą, tikėtinus pokyčius XXI amžiuje. Paskutinis XX amžiaus dešimtmetis buvo šilčiausias praėjusiame amžiuje, XXI amžius prasidėjo dar labiau šylančiais orais. Europos aplinkos agentūra prognozuoja, kad iki 2100 m. temperatūra Europoje pakils dar bent 2 °C, o nepažabojus šiltnamio dujų emisijos - net 6,3 °C, palyginti su 1961-1990 m. laikotarpiu.

Praeities patirtis neguodžia - anglies dvideginio koncentracija 1960-2005 m. laikotarpiu didėjo 1,4 ppm (milijoninės dalys) per metus ir jau pasiekė 379 ppm. Akivaizdu, kad reikės didelių pastangų ir laiko siekiant sustabdyti šį procesą. Tad belieka tikėtis, kad bendromis visų pasaulio valstybių pastangomis pavyks stabilizuoti CO₂ koncentraciją ties 450 ppm ar bent jau ties 670 ppm riba.

Atsižvelgdami į šias prognozes, suformavome keletą labiausiai tikėtinų klimato kaitos Lietuvoje scenarijų ir pagal juos modeliavome žieminių kviečių ir vasarinių miežių derliaus pokyčius.

Paaiškėjo, kad šylant klimatui javai sparčiau vystysis, ankščiau subręs ir tai galėtų sumažinti javų grūdų derlių, jeigu nekoreguosime auginimo agrotechnikos. Trumpėjant augalų vegetacijai, mažės sugeriamos saulės spinduliuotės kiekis, menkės augalų biomasė ir galiausiai derlius. Tokios pat išvados galėtų prieiti ir labiau išprusęs ūkininkas.

Remiantis asmenine patirtimi, sunkiau įvertinti anglies dvideginio ar kritulių pokyčių poveikį, kurie yra neišvengiami klimato kaitos palydovai. Modelio skaičiavimai rodo, kad didėjant CO₂ koncentracijai, tačiau vidutinei oro temperatūrai išliekant šiandienos lygyje, būtų galima tikėtis didesnio vasarinių miežių grūdų derlingumo.

Antai, padidėjus CO₂ koncentracijai, galima būtų tikėtis net 15 proc. didesnio miežių derliaus, auginant juos pagal įprastines technologijas. Padidėjusi anglies dvideginio koncentracija galėtų kompensuoti neigiamas oro temperatūros padidėjimo pasekmes grūdų derlingumui. Tokie modeliavimo rezultatai neturėtų stebinti, nes anglies dvideginis yra vienas svarbiausių išteklių, dideliais kiekiais naudojamų augalų fotosintezės procese.

Visgi ne anglies dvideginis, bet vanduo turėtų būti svarbiausiu veiksniu, ateityje lemiančiu javų produktyvumą ne tik globaliu mastu, bet ir Lietuvoje, kur pagal prognozes šio ištekliaus perteklius išliks ir ateityje.

Tikėtinas vasarinių miežių derlingumo pokytis, keičiantis klimatui

Akivaizdu, kad ateityje globalūs klimato pokyčiai, tokie kaip oro temperatūros didėjimas, kritulių kiekio varijavimas, atmosferos dujų sudėties pokyčiai (CO₂), gali tapti svarbiu faktoriumi sprendžiant, kokią auginimo technologiją pasirinkti. Mūsų tyrimuose buvo nustatyta, kad ekologinėje sistemoje auginti augalai duoda mažesnį derlių, tačiau ne taip jautriai reaguoja į galimus klimato kaitos padarinius.

Klimato kaita yra lėtas procesas ir nebūtina labai skubėti, kad spėtume prie jo tinkamai prisitaikyti. Žvelgiant į artimiausią dešimtmetį labai didelių klimato pokyčių dar neturėtume sulaukti, be to, žemdirbiai gali pasinaudoti plačiu spektru vadinamųjų adaptacinių priemonių - pradedant nuo veislių ar sėjos laiko ir baigiant visos auginimo technologijos ar pasėlių struktūros ūkyje pakeitimo. Pavyzdžiui, rinktis atsparesnes sausroms ar ilgesnio vegetacijos periodo javų veisles. Žemdirbiai gerai žino, kad gausus tręšimas ir gera apsauga nuo ligų gali pastebimai pratęsti augalų vegetaciją, tad derinant tręšimo technologijas būtų galima švelninti klimato kaitos pasekmes javų derlingumui.

Kaip į klimato kaitą reaguos piktžolės?

Labai mažai žinoma, kaip į klimato kaitą ir ypač ekstremalių sąlygų sukeltus stresus reaguoja piktžolės, kaip tokiomis sąlygomis kinta jų pajėgumas konkuruoti su žemės ūkio augalais. Siekiant atsakyti į tokį klausimą, fitotrone (tai augalų auginimo kameros, kuriose galima palaikyti net tik nustatytą temperatūros, bet ir kitų sąlygų, tokių kaip CO₂ koncentracija ore, režimą), įrengtame Sodininkystės ir daržininkystės institute, Babtuose, tirtas klimato poveikis kukurūzams ir pastaraisiais metais šalies pasėliuose sparčiai plintančiai, daug žalos padarančiai piktžolei - dirvinei smilguolei (Apera spica-venti L.).

Augalų lapai sugeria fotosintetiškai aktyvią saulės radiaciją (šviesą), todėl lapijos būklė yra tarp svarbiausių veiksnių, lemiančių žemės ūkio augalų ir piktžolių konkurencingumą. Mūsų tyrimai parodė, kad vyraujant aukštai vidutinei oro temperatūrai, kai ją lydi kaitros bangos, o dirvoje trūksta drėgmės, kukurūzų lapų plotas labai sumažėja, nepriklausomai nuo to, kokia aplinkoje yra CO₂ koncentracija. Tačiau kai dirvožemyje drėgmės pakanka, o aplinkoje daug CO_2, kukurūzai į aukštesnę oro temperatūrą reaguoja teigiamai. Kai CO₂ koncentracija aplinkoje aukšta (dvigubai aukštesnė negu būna lauke), tačiau oro temperatūra priešingai - neaukšta, kukurūzai formuoja nedidelį lapų plotą.

Dirvinės smilguolės, kaip ir buvo tikėtasi, išaugino didžiausią lapų plotą tuomet, kai klimato kamerose buvo palaikomos aplinkos sąlygos artimesnės įprastinėms mūsų šalyje (drėgmės dirvožemyje pakanka, oras vėsus: dienos temperatūra 21 °C, nakties - 14 °C; o CO₂ koncentracija ore - 350 ppm). Net ir aukštoje (dieną 30/ naktį 23 °C) temperatūroje šių augalų lapų plotas beveik nesumažėjo, jeigu drėgmės pakako, o aplinkoje buvo gausu CO₂ (700 ppm). Tačiau į drėgmės trūkumą šios piktžolės visais atvejais reagavo labai jautriai. Šių tyrimų rezultatai patvirtina nuomonę, kad į CO₂ koncentracijos atmosferoje ir oro temperatūros didėjimą augalai reaguos skirtingai, pakis piktžolių ir žemės ūkio augalų pasėliuose konkurencingumas. Ypač reikšmingos įtakos šiems procesams ir konkurenciniams santykiams turės drėgmės sąlygos.

Atliktuose tyrimuose paliesti tik keli, nors ir labai svarbūs, klimato kaitos ir augalininkystės plėtros aspektai. Klimato kaita yra sudėtingas, netolygus ir palyginti lėtas procesas, kurio pokyčiai vertinami ne trumpesniais kaip 30 metų laikotarpiais. Kad išgyventų, mūsų šalies žemdirbiai, kaimo žmonės privalėjo nuolat prisitaikyti prie kintančių sąlygų, tarp jų ir klimato kaitos. Ligos, kenkėjai, piktžolės gali padaryti daug žalos, tačiau laiko turėtų būti pakankamai, kad žemdirbiai ir šį kartą spėtų pritaikyti tinkamas žaladarių kontrolės strategijas ir parinkti veiksmingas priemones.

S. Lazauskas, P. Duchovskis, V. Povilaitis, J. Sakalauskaitė, S. Sakalauskienė

Mano ūkis, 2011/08