23 10 24 Mano ukio prenumerata 2024 23 04 15 Gauti naujienas mobili žurnalas
Mano Ūkis 2020/11
Teigiama ir neigiama klimato kaitos įtaka augalininkystei
  • Prof. emeritas Albinas ŠIULIAUSKAS, Danguolė ŠIULIAUSKIENĖ VDU Žemės ūkio akademija
  • Mano ūkis

„Klimato kaitos padariniai pastaruoju metu yra vos ne dažniausios naujienos visų rūšių žiniasklaidoje. Paprastai pabrėžiami neigiami klimato kaitos aspektai. Mano nuomone, dabartinė klimato kaita sukelia ir neigiamų, ir teigiamų dalykų. Pabandykime objektyviai įvertinti globalinės klimato kaitos įtaką augalininkystei Lietuvoje.“ Prof. emeritas Albinas Šiuliauskas

Pradėkime nuo teigiamų klimato kaitos aspektų: atmosferoje ir dirvožemyje padidėjo CO2 kiekis, kuris yra pagrindinis anglies šaltinis augalų biomasei susidaryti. Deguonis ir vandenilis gaunami iš vandens fotosintezės proceso metu. Remiantis teorinių (kas būtų, jei būtų) skaičiavimų duomenimis, galima teigti, kad tik dėl CO2 dujų pagausėjimo atmosferoje beveik visų rūšių augalų biomasės derlius padidėjo ne mažiau kaip 10–15 proc., palyginti su XX a. šeštu septintu dešimtmečiu.

Paspartėjo ir humifikacijos procesas dirvožemiuose. Žinome, kad žiemos oro temperatūra dėl klimato kaitos pakilo apie 3 oC, vasaros laikotarpiu – tik apie 1 laipsnį. Dėl to žiemą sumažėjo ypač šaltų laiko periodų, o tai padidino žiemkenčių sėkmingo peržiemojimo tikimybę. Visa tai leido iš esmės padidėti žiemkenčių pasėlių daliai bendrame pasėlių plote.

Neigiami aspektai: suiro mums suprantama gamtos reiškinių sekos tvarka. Anksčiau žinojome, kada prasidės pavasaris, vasara, ruduo ar žiema bent 10–15 dienų tikslumu, o dabar metų laikų skirtumai kartais gali viršyti ir 3–4 savaites. Gerokai pagausėjo ekstremalių klimato reiškinių, dėl kurių nukenčia ne tik augalija, bet ir šalies infrastruktūros įrenginiai, daugėja nelaimių ir žmonių aukų ir t. t.

Žemdirbiai jau negali vadovautis ilgalaikėmis orų prognozėmis ir tai sunkina intensyvių, o ypač tiksliųjų, auginimo technologijų platesnį diegimo mastą. Pastarasis veiksnys leido žemdirbiams suprasti, kad šviesesnę ateitį turi tausojamoji žemdirbystė, jei nenorime atskirais metais dėl galimų ekstremalių orų sąlygų pokyčių patirti didesnių finansinių nuostolių.

Lietuvos klimato charakteristika

Visa Lietuva priklauso Atlanto kontinentinės klimatinės srities Vakarų rajonui (pagal B. Alisovo klimato klasifikaciją). Mūsų šalies klimatą lemia tiek Atlanto ciklonai, tiek ir Eurazijos kontinentinės orų srovės. Prasidėjusi intensyvesnė klimato kaita Lietuvoje lemia dažnesnes ir intensyvesnes karščio bangas, keičiasi kritulių pobūdis – dažniau pasitaiko liūčių ir po jų einančių ilgokų sausros laikotarpių. Dažnėja škvalų ir kitų kataklizmų, tokių kaip gausi kruša vasaros viduryje ar trumpalaikė sniego danga.

Klimato kaita veikia ilgą laiką ir tai yra ne tik kintanti oro temperatūra, bet ir ekstremalios oro sąlygos: tai karšta, tai vėsu, tai šlapia, tai sausa. Vandens kiekis, kuris anksčiau iškrisdavo per kelias dienas, dabar gali iškristi per vieną kelių valandų liūtį. Daugėja dienų su gausiais ir intensyviais krituliais. Tai irgi sukelia problemų: lietus nespėja įsigerti į žemę ir drėgmės atsargos dirvose po liūčių ne taip ryškiai padidėja.

Pirmiausia turime prisiminti, kad klimato šiltėjimą lemia ne saulės aktyvumo pokyčiai, o sumažėjęs infraraudonosios spinduliuotės išėjimas į kosmosą. Taip sulėtėjo planetos „vėsinimosi“ sistema, o saulė teikia energiją tuo pačiu intensyvumu kaip ir anksčiau. Koks šis intensyvumas?

Lietuvos teritorija išsidėsčiusi vidutinio klimato juostos šiaurinėje dalyje tarp 53°54′ ir 56°27′ šiaurės platumos. Nuotolis nuo pusiaujo (6 130 km) ir Šiaurės ašigalio (3 870 km) lemia saulės aukštį virš horizonto, dienos trukmę ir bendrosios saulės spinduliuotės prietaką. Saulės aukštis virš horizonto Kauno platumoje kinta 47 laipsnių intervale. Didžiausias (58,5°) jis būna birželio 22 dieną (diena trunka daugiau kaip 17 valandų), mažiausias (11,5°) – gruodžio 22 dieną (diena trunka vos 7 valandas ir keliolika minučių). Bendrosios saulės spinduliuotės į horizontalų paviršių per metus Lietuva gauna apie 3 400 MJ/m2 (dvigubai mažiau negu pusiaujo srityse). Šis kiekis per metus pasiskirstęs labai netolygiai: birželį saulės spinduliuotės gaunama 17 proc., o gruodį – tik 1 proc. metinio kiekio.

Didžiausiomis bendrosios saulės spinduliuotės sumomis išsiskiria šalies pietvakarinė dalis (3 500 MJ/m2), o mažiausiomis – debesuotoji Žemaičių aukštumos vakarinė dalis (apie 3 300 MJ/m2).

Kas svarbiausia agronominiu požiūriu

Agronomine prasme didelę reikšmę turi ir giedrų dienų (tiesioginės saulės spinduliuotės) kiekis per augalų vegetaciją. Saulėtų dienų skaičius ypač svarbus cukriniams runkeliams, kukurūzams, bulvėms, kviečiams, pupoms. Saulėti orai daro įtaką ir visų kitų rūšių augalų sėkliniams pasėliams.

Tiesioginė saulė ne tik gerina pasėlių fitosanitarinę būklę, bet ir stimuliuoja generatyvinių organų formavimąsi, apsivaisinimo procesą ir gerina sėklų brandos kokybę. Net vėlyvą rudenį trumpalaikiai saulėti orai teigiamai veikia žiemkenčių užsigrūdinimo prieš žiemą procesą.

Faktinė saulės spindėjimo trukmė sudaro nuo 37 proc. (rytuose) iki 41 proc. (pajūryje) didžiausios galimos trukmės. Iš viso per metus saulėtų valandų būna mažiausiai Vilniuje (1 630 valandų), daugiausia – pajūryje ir Kuršių nerijoje (1 900–1 915 valandų). Saulėčiausi yra gegužės–rugpjūčio mėnesiai (vidutiniškai po 230–270 valandų), o mažiausiai saulėtų valandų būna lapkritį–sausį (vidutiniškai po 30–45 valandas). Iš viso per metus priskaičiuojama vidutiniškai 150–160 apsiniaukusių dienų.

Vidutinė metinė oro temperatūra (1,5–2,0 m aukštyje) Lietuvoje yra apie 6–7 oC; aukščiausia – Kuršių nerijoje ir pajūryje (7,4–7,6 oC), žemėja į rytus iki 5,8 oC. Žemiausia užregistruota temperatūra -42,9 oC (1956 02 01 Utenoje), aukščiausia 37,5 oC (1994 07 30 Zarasuose).

Agronomine prasme žemdirbius labiausiai domina vidutinė pavasario, vasaros ir rudens orų temperatūra. Apskaičiavome 25 metų (1974–1999 m.) vidutinę orų temperatūrą ir kritulių kiekį kovo–lapkričio mėnesiais, kurie daugiau reprezentuoja buvusius orus Lietuvoje iki klimato atšilimo bumo.

Palyginę šiuos duomenis su 2016– 2020 m. laikotarpio faktiniais skaičiais, pernelyg didelio skirtumo neįžvelgsime, išskyrus kovą, balandį ir lapkritį, kurie tapo šiek tiek šiltesni, o liepa ir rugpjūtis – truputį vėsesni ir sausesni. Nepasikeitė ir bendras metinis kritulių kiekis, kurių suma atskiruose šalies regionuose yra 500–650 mm.

Vidutinis vėjo greitis (10 m aukštyje) didžiausias Lietuvos pajūryje (4,5– 5,5 m/s), mažėja į rytus ir mažiausias reikšmes (2,7–3,0 m/s) pasiekia miškinguose ir kalvotuose rajonuose. Šaltuoju laikotarpiu dėl aktyvios cikloninės veiklos vėjo greičiai 1–2 m/s didesni negu vasarą. Stipriausi vėjai pučia lapkritį– sausį (pajūryje 5–6 m/s, kitur 3–5 m/s), silpniausi – gegužę–rugsėjį (pajūryje 4–5 m/s, kitur 2–3 m/s).

Vėjas, sustiprėjęs iki 15 m/s, tampa pavojingu meteorologiniu reiškiniu. Tokių vėjų didžiausia tikimybė pajūryje (apie 60–70 dienų per metus), mažiausia – pietryčiuose (apie 10 dienų). Didžiausias užfiksuotas gūsingo vėjo greitis yra pasiekęs 40 m/s. Palankiausios sąlygos vėjui sustiprėti iki pavojingos ribos susidaro iš vakarų atslenkančiuose gilėjančiuose ciklonuose. Šių ciklonų judėjimo greitis siekia 30–100 km/h, o slėgis centre – 960–985 hPa.

Tuo pat metu į rytus ir į pietus nuo Lietuvos būna išsidėstę aukšto slėgio bariniai dariniai. Susidarę slėgio gradientai šiuo atveju sukelia šiaurės vakarų ir vakarų krypčių stiprius vėjus. Kai Šiaurės Europoje būna įsitvirtinęs anticiklonas, o iš pietvakarių atslenka gilus ciklonas, kyla pietų ir pietryčių krypčių štorminiai vėjai.

Dabartiniu metu padažnėjo laikotarpių, kai vėjo greitis būna didelis. Būtent tokie 2020 m. vasarą ir išguldė trečdalį miglinių javų pasėlių. Be to, klimato kaita stipriai pakeitė per šimtmečius gyvavusias vidutines metų laikų kalendorines ribas ir orų sąlygų parametrus.

Šiltasis metų periodas, kurio orų temperatūros minimumas, atsižvelgiant į auginamų augalų rūšį, turi būti 6–10 oC, kad tenkintų augalų produktyvios fotosintezės proceso poreikius, 2016–2019 m. vidutiniškai per metus pailgėjo net 35–45 dienomis, palyginti su 1980–1990 m. vidurkiu. Iš jų 10–20 dienų paankstėjo šiltojo pavasario pradžia, 15–25 dienomis pailgėjo šiltojo rudens trukmė, kai fotosintezės produktyvumas viršija šio proceso sąnaudas.

Ankstyvos mokslininkų įžvalgos

Klimato atšilimo padarinius augalininkystei dar 1981–1990 m. pirmieji pastebėjo LŽŪA profesoriai P. Bėčius ir A. Stancevičius. Jie jau tada gana teisingai prognozavo būsimus orų sąlygų pokyčius (neigiamus ir teigiamus) ir kaip jie pakeis žemės ūkio gamybos specifiką.

Abu mokslininkai „pranašavo“ sunkumus auginant javus dėl padidėjusio kritulių kiekio vasarą ir galimų dažnų liūčių, pasitaikančių sausrų ar besniegių žiemų. Išeitį iš galimų klimatinių kataklizmų jie matė mažinant javų pasėlius ir išplečiant žolinių augalų pasėlius galvijų pašarų gamybai, nes tada Lietuvoje dominavo gyvulininkystės specializacijos ūkiai. Praėjus 40 metų, javų pasėlių plotai net tik nesumažėjo, bet net ir stipriai padidėjo, o žolynų sumažėjo.

Profesoriai apsiriko tik prognozuodami esminį kritulių kiekio padidėjimą vasarą, sušilus orams. Ši jų prognozė neišsipildė, tačiau buvusi orų sąlygų tvarka pastebimai pakito. Per pastaruosius penkerius metus (2016–2020 m.) bendras kritulių kiekis per metus liko beveik toks pats. Kito tik jų kiekiai atskirais metų laikais: rudenį ir žiemą padidėjo, o pavasarį ir vasarą sumažėjo.

Be to, didesnė sausrų tikimybė iš birželio– liepos mėnesių persikėlė į balandžio– gegužės laikotarpį. Ir pačios sausros tapo stipresnės bei ilgesnės. Žinoma, klimato kaita dar tęsis ir tikrai nežinome, kuria kryptimi keisis orų sąlygos.

Visų kultūrinių augalų augimui didelę įtaką daro dirvožemių drėgmės ir orų temperatūros tarpusavio santykis. Vegetacijos periodo terminėms ir drėgmės sąlygoms apibūdinti naudojamas vienas iš informatyviausių agrometeorologinių rodiklių – G. Selianinovo (hidroterminis) koeficientas.

Jei HTK yra 1,0–1,5, tai pasėlių augimui klimato sąlygos yra optimalios, jei didesnės už 1,6, vadinasi, drėgmės per daug. Mažesnis už vienetą šis rodiklis jau rodo drėgmės trūkumą pagrindinių šalyje auginamų augalų rūšių pasėliams.

Dėl stichinių, katastrofinių meteorologinių ir hidrologinių reiškinių rodiklių patvirtinimo ir naudojamas hidroterminis koeficientas. Stichinė sausra aktyviosios augalų vegetacijos laikotarpiu skelbiama, kai hidroterminio koeficiento reikšmė tampa mažesnė negu 0,5 ir ji laikosi daugiau negu 30 dienų.

Javų–rapsų sėjomainos rotacijoje, po jų pjūties iki rudens aktyviosios vegetacijos pabaigos vidutiniškai lieka 60– 70 dienų, kurių orų sąlygos atitinka šilumai mažiau jautrių augalų poreikius ir leidžia išauginti vidutiniškai iki 4 t/ha sausųjų medžiagų tarpinių pasėlių derlių. Bent teoriškai Lietuvoje susikūrė orų sąlygos, sudarančios galimybę per vienų metų šiltąjį periodą išauginti du visaverčius derlius. Tai būtų naujas reiškinys šalies žemdirbystės istorijoje.

Klimato veiksnių įtaka lauko augalams

Straipsnio apimtis neleidžia aptarti visų dabar ūkiuose auginamų augalų biologinių poreikių ir faktiškai esamų klimato sąlygų tarpusavio sąryšio. Pasirinkime tų rūšių augalus, kurių pasėlių plotai yra didžiausi mūsų šalyje: žieminiai ir vasariniai kviečiai bei miežiai, žieminiai rapsai, sėjamieji žirniai ir pašarinės pupos, avižos, kukurūzai ir cukriniai runkeliai.

Žieminiai javai. Lietuvoje jų pasėliai užima apie 60 proc. nuo bendro javais apsėjamo ploto. Mūsų šalyje iš žieminių javų auginami žieminiai kviečiai, kvietrugiai, rugiai ir miežiai, o šiltesniuose kraštuose dar auginamos žieminių formų avižos ir sėjamieji žirniai. Žieminių javų aktyvioji vegetacija susideda iš dviejų periodų: rudens ir pavasario–vasaros.

Žiemą žieminiai javai būna neaktyvios vegetacijos režime. Tada javai iki minimumo pristabdo visas gyvybines funkcijas, kol pavasario šiluma (terminė indukcija) ir padidėjusi saulės energija (šviesos indukcija) neprikelia jų iš žiemos miego. Tačiau orų sąlygos žiemos periodu yra labai svarbios visų rūšių žieminiams javams, nes neperžiemojimo atveju patiriami dideli nuostoliai.

Jautriausi žiemojimo sąlygoms yra žieminiai miežiai ir iš dalies žieminiai kviečiai. Jei besniegė žiema, žieminiai miežiai gali žūti, esant daugiau kaip 12 oC šalčio, o kviečiai sunkiai ištveria 15–17 oC šaltį. Net ir plona sniego danga pastebimai sumažina žemų temperatūrų kontaktą su augalais ir taip saugo nuo iššalimo.

Klimato kaita iš esmės sumažino storesnės sniego dangos susiformavimo tikimybę, ir tai padidino pavojų neperžiemoti. Tačiau kartu sušilo žiemų periodai ir patikimai sumažėjo šaltų orų invazija į Lietuvą, o tai mažina žiemkenčių iššalimo pavojų. Iš šalyje auginamų žieminių javų atspariausi žiemos veiksniams yra žieminiai rugiai, ypač hibridinės jų veislės. Tačiau pagrindinis žiemkenčių javų agrotechninis reikalavimas – rudens periodu išauginti gerai žiemoti pasiruošusius augalus – galioja ir toliau.

Sumažėjo pavasario grėsmės sėkmingam žieminių javų vegetacijos atsinaujinimui, nes pastebimai paankstėjo ir pailgėjo neutralios (0–5 oC) temperatūros periodas, kuris sudaro sąlygas pasiruošti augalams pavasariniam augimo startui.

Žieminiai rapsai. Tai pelningiausia lauko augalų rūšis iš dabar auginamų. Jų agrotechnikoje svarbiausiu veiksniu išlieka ne itin aukšta sėkmingo peržiemojimo tikimybė, kuri labiausiai priklauso nuo žiemos sąlygų (orų temperatūros, sniego dangos storio ir atodrėkių dažnumo), veislių savybių ir naudojamų auginimo technologijų tikslumo. Taigi, kokiu laipsniu besikeičiančios šalies klimato sąlygos tenkina žieminių rapsų biologinius poreikius?

Remiantis gautais vidutinio derlingumo dydžiais ir išaugusiais pasėlių plotais per paskutinius 5–10 metų, galima bent empiriškai atsakyti, kad klimato pokyčiai yra naudingi žieminiams rapsams. Oficialiose žieminių rapsų auginimo rekomendacijose nurodoma, kad optimalus jų sėjos laikas privalėtų apimti rugpjūčio 10–25 d. periodą, papildant išimtimi, kad, esant būtinybei, leidžiama sėją pradėti ar ją užbaigti 5 dienų skirtumu.

Šiuo periodu vidutinė orų temperatūra beveik visada tenkina sėklų dygimui reikalingą optimalų šilumos poreikį (14–18 oC) ir yra nemaža tikimybė, kad tuo laiku prasidės ir rudens krituliai. Tik atskirais atvejais rudeninės vegetacijos komfortą sutrikdo rytinės šalnos ar trumpalaikės sausros.

Pailgėjusi rudens šiltojo periodo trukmė palengvino ūkininkų pastangas, kurių reikia siekiant iki rudens pabaigos išauginti optimaliai išsivysčiusius ir aukšto žiemkentiškumo žieminius rapsus. Biometrinių matavimų duomenys rodo didelį ryšį tarp žiedinių butonų užuomazgų kiekio centriniame žiedyne ir orų temperatūros bei saulės spinduliuotės trukmės spalio mėnesį – kai ir formuojasi centrinė žiedyno ašis ir butonų užuomazgos. Taigi, siekiant išauginti produktyvius pasėlius, reikia bobų vasaros!

Pastarųjų 5–10 metų patirtis parodė, kad paankstėjęs šiltų orų periodas pavasarį yra tikra atgaiva žieminiams rapsams: gausiai žiedynų sistemai formuoti ir tolesniam jų augimui bei vystymuisi.

Vasarojaus augalai. Klimato kaitos teigiami padariniai geriausiai matyti iš gaunamų ankštinių javų, grikių, kukurūzų grūdų, cukrinių runkelių derlių, nes šioms augalų rūšims reikia šiltesnių orų jau nuo sėjos pradžios iki derliaus nuėmimo. Į klimato kaitą mažai reagavo vasariniai miežiai, kvietrugiai ir vasariniai rapsai.