После лета 2018 года мы можем получить представление о том, каким может быть будущий летний климат Европы: много тепла и серьезная засуха, а урожай увядает и погибает. Риск пережить лето, подобное тому, которое мы только что пережили, в ближайшие годы возрастет из-за изменения климата. Поэтому сельское хозяйство должно найти культуры и методы возделывания, более подходящие для новых условий.
Для этого потребуются знания о движущих силах, в частности, урожайности в условиях изменения климата. Этим вопросом занималась европейская группа ученых, в состав которой входили исследователи кафедры агроэкологии Орхусского университета, и недавно они опубликовали результаты своих исследований в Nature Communications.
Исследовательская группа, возглавляемая Центром сельскохозяйственных исследований ландшафтов им. Лейбница, изучила, представляет ли жара или засуха наибольшую угрозу для кукурузы и озимой пшеницы в Европе. Исследователи основывали анализ на знаниях физиологии растений, чтобы показать - впервые в крупном масштабе - что именно вызывает потери урожая при повышенных температурах.
С жарой и засухой нужно бороться по-своему
Может показаться неуместным отделять жару от засухи, потому что в Европе поля обычно становятся очень сухими после продолжительного жаркого периода. Однако важно различать. Механизмы защиты растений от засухи отличаются от механизмов защиты от теплового стресса. Исследователи обнаружили, что пшеница и кукуруза в условиях изменения климата больше всего пострадают от засухи и в меньшей степени от теплового стресса.
- Понимая, представляет ли жара или засуха наибольший риск для отдельных видов сельскохозяйственных культур, фермеры и селекционеры могут легче разрабатывать и выбирать наиболее подходящие сорта сельскохозяйственных культур и системы управления, говорит один из авторов исследования. в статье руководитель отдела и профессор Йорген Э. Олесен с кафедры агроэкологии Орхусского университета.
Исследователи использовали набор из 10 различных моделей, чтобы рассчитать, насколько жара или засуха, соответственно, влияют на потери урожая озимой пшеницы и кукурузы. Чтобы проверить, дают ли модели правильную картину, исследователи сравнили результаты моделей с данными об урожайности с 1984 по 2009 год. Это позволило им количественно оценить, насколько индивидуальные климатические факторы повлияли на колебания урожайности за этот 25-летний период. После этого исследователи использовали модели для прогнозирования урожайности пшеницы и кукурузы до 2050 года.
Особенно под давлением окажется кукуруза
Если в сельском хозяйстве по-прежнему будут использоваться существующие сорта и существующие системы возделывания культур, изменение климата в целом приведет к снижению урожайности кукурузы и повышению урожайности пшеницы. Тепловой стресс в среднем для всей Европы не будет представлять проблемы для сельскохозяйственных культур при достаточном количестве осадков, в то время как стресс от засухи создаст проблему, в частности, для кукурузы. В малоурожайные годы засуха будет проблемой как для кукурузы, так и для пшеницы, и повышенный уровень CO2 не поможет, что в противном случае принесло бы пользу урожайности в отсутствие засухи.
- Наши результаты показывают, что в Европе засуха будет более серьезной проблемой, чем жара, и что засуха будет более серьезной проблемой для кукурузы, чем для пшеницы. Это означает, что для датских фермеров будет менее привлекательным, чем ожидалось, переход с пшеницы на кукурузу по мере потепления климата, говорит Йорген Э. Олесен.
Зная, что проблемой будет, в частности, засуха, фермеры и селекционеры могут с большей готовностью принимать меры в отношении выведения новых сортов сельскохозяйственных культур и выбора типов культур, систем возделывания культур и систем орошения.