A klímaváltozás hatásai

Mit okoz az átalakulás a szántóföldi növénytermesztésben, melyek a kedvezőtlen hatások, és melyek mérséklési lehetőségei?

A klímaváltozás és az általa okozott időjárási szélsőségek a korábbi évszázadokban is előfordultak, de akkor nem okoztak akkora problémát, mint napjainkban.

A világon a szántóterület közel 1,4 milliárd hektár, ami folyamatosan csökken, ugyanakkor a Föld népessége eléri a 7,5 milliárdot. Napjainkban egy főre a világon már csak 0,2 ha jut, ahol az élelmiszer-, takarmány- és ipari növényeket meg kell termelni. A termesztési tényezők közül az ökológiai (éghajlat és talaj), a biológiai alapok és az agrotechnikai elemek közül (vetésváltás, tápanyagellátás, vetéstechnológia növényvédelem stb.) csak a biológiai alapokkal lehetünk elégedettek. A növénynemesítők egyre korszerűbb fajtákat/hibrideket állítanak elő.

A Föld népességének növekedésére jellemző, hogy 1960-ban még csak 1,6 milliárd, 1970-ben már 3,6 milliárd, 2000-ben pedig már 6 milliárd volt. Napjainkban pedig – mint említettem –meghaladja a 7,5 milliárdot. Ez szükségessé teszi a növénytermesztésben a termés és a termésbiztonság növelését és mindezt a klímaváltozás közepette.

A globális felmelegedés tényét a többszörösére növekedett fosszilis energiák (kőolaj, földgáz, szén stb.) felhasználása következtében a széndioxid légköri koncentrációjának növekedése okozza.

Azonban már i. u. 800-1000-ben is volt olyan időszak, hogy 0,6^oC-ot emelkedett az évi középhőmérséklet. Majd 1500-1700 között ugyanennyivel csökkent (1. ábra).

1. ábra A hőmérséklet változása mai időszámításunk kezdetétől napjainkig (Major, 2010 alapján)

1700-tól pedig folyamatosan emelkedik az évi középhőmérséklet, az elmúlt 100 évben ez elérte az 1^oC-ot és az utóbbi két és fél évtizedben egyre erőteljesebb a klímaváltozás (2. ábra).

2. ábra: Az elmúlt 100 év klimatikus tényezőinek változása

A széndioxid légköri koncentrációja az elmúlt közel öt évtizedben 315 ppm-ről 380 ppm-re növekedett (3. ábra), napjainkban már a 400 ppm-et is eléri, azonban a klímaváltozáshoz a metán és a dinitrogén oxid még a széndioxidtól is nagyobb mértékben hozzájárul.

3. ábra A CO₂-koncentráció változása 1959-2005 között

A klímaváltozást az üvegház hatású gázok okozzák.

• Szén-dioxid (CO₂): fa-, szén-, olaj-, gáz tüzeléséből származik.
• Metán (CH₄): olvadó szibériai fagyott talaj, rizstermelés, bomló szerves anyagok, sőt szarvasmarhák bendőjéből is.
• Freon és fluorgázok (halo-fluoro-karbon): fridzsiderek, kozmetikai szórópalackok, klimatizáló berendezések hajtógáza.
• Dinitrogén-oxid (N₂O): műtrágyázásból.
• Ezek mindegyike gyorsan emelkedik.

Az elmúlt 100 évben a világon és Magyarországon is kb. 1^oC-kal nőtt az évi középhőmérséklet, azonban az elkövetkező 100 évben ez a hőmérséklet emelkedés a 4^oC-ot is elérheti, ami rendkívüli időjárási szélsőségeket indíthat el (4. ábra).

4. ábra Globális felmelegedés a világon. Hőmérséklet-változás a világon 1900-2100 között (forrás: www.mti.hu)

A magasabb hőmérséklet további vízhiányt provokál, mivel növeli az evaporációt (talajfelszíni vízpárolgást), miközben az elmúlt 100 évben 121 mm-rel csökkent a csapadék sokévi átlaga – főleg a nyári hónapokban –, ami a kapás kultúrákat érinti különösen kedvezőtlenül (5. ábra).

5. ábra A csapadék havi átlagának változása az 1871-1890 és 1991-2002 időszakokban

(120 év alatt) (Debrecen)

Az őszi kalászosok termésnövekedését és termésbiztonságát a téli félév csapadéka általában biztosítja, ezért itt a klímaváltozás ellenére az utóbbi években is nőtt az országos termésátlag (6. ábra).

6. ábra Kalászosok termésátlagának alakulása Magyarországon, 2009-2016 (AKI adatok alapján)

A klímaváltozásra, a globális felmelegedésre a különböző szántóföldi növények eltérő módon reagálnak. Vannak melegigényes növények (pl. a kukorica, napraforgó, szója, dohány), azonban hűvösebb, csapadékosabb időjárást igények a tavaszi árpa, a zab, a borsó és a burgonya stb. Ugyanakkor a növények vízigénye is nagymértékben eltérő, nagyjából 400-450 és 750-800 mm között változik. A kisebb vízigényű növények a kalászosok, a nagyobb vízigényűek a burgonya, a cukorrépa, lucerna stb. Ezért különösen fontos lenne a vetésváltás korszerűsítése, mert jelenleg a vetésterület 70%-án gabonaféléket, 22-23%-án olajnövényeket, és csak 5%-án termesztünk pillangósvirágú növényeket, továbbá és a gyökér- és gumós növények vetésterülete az 1%-ot sem éri el. Folyamatosan csökken a termesztett növényfajok száma, diverzitása, ami nehezíti az okszerű vetésváltás kialakítását, a kedvező elővetemény megválasztását. A klímaváltozás kedvezőtlen hatásainak mérséklésében a legfontosabb az öntözés fejlesztése, növelése lenne. Azonban Magyarországon maximum a szántóterület 2%-át öntözik (pl. zöldborsót, csemegekukoricát, kukorica vetőmagtermesztést), miközben a világon az utóbbi hét évtizedben több, mint háromszorosára nőtt az öntözött terület és meghaladja a 310 millió hektárt. Egyes EU-s országokban a szántóterület 30-40%-át öntözik (pl. Olaszország, Portugália, Spanyolország stb.), ugyanakkor Magyarországon a vízjogilag engedélyezett öntözési terület felét sem öntözik. Az öntözés fejlesztéséről sokat beszélnek a hivatalos szervek, de valójában nem történik semmi. Magyarországon az öntözés drága agrotechnikai beavatkozást jelent jelenleg.

Rendkívüli mértékben ki vagyunk szolgáltatva a klimatikus viszonyok alakulásának, a csapadék mennyiségének és eloszlásának. 2015 kedvezőtlen évjárat volt, ezért a szántóföldi növények termésátlagai is kedvezőtlenül alacsonyan alakultak, ugyanakkor a 2016-os évben a csapadék mennyisége meghaladta a 30 éves átlagot és kedvező volt az eloszlása is, ennek következtében a szántóföldi növények termésátlagai 25-30%-ot is nőttek (1. táblázat).

1. táblázat Fontosabb szántóföldi növények vetésterülete és termésátlaga Magyarországon (AKI és KSH adatok alapján)

A 7. ábrán jól érzékelhető a klimatikus tényezők ezen belül is a vízellátottság hatása a kukoricahibridek termésére. Azonos tápanyagellátás mellett aszályos évben a hibridek átlagában 7,21 t/ha volt a termés, míg a kedvező 2016-os évben 16,89 t/ha.

7. ábra A biológiai alapok és az évjárat hatása a kukoricahibridek termésére (Debrecen)

Az aszály kedvezőtlen hatásait az alábbi tényezőkkel és azok szakszerű alkalmazásával mérsékelhetjük.

• Okszerű, kedvező vetésváltással: az elővetemény nemcsak a víz- és a felvehető tápanyag mennyiségét befolyásolja, hanem a gyomosodás mértékét is.
• A talaj felvehető AL-oldható NPK-tartalmához és a növény igényéhez igazodó harmonikus tápanyagellátás elősegíti a növények vízhasznosítását is.
• Nagyon fontos a növény igényét kielégítő szakszerű, víztakarékos talaj-előkészítés. A szervestápanyag-visszapótlás, a talajok elsavasodásának megakadályozása, időnként a fenntartó meszezés alkalmazása, vagy olyan N-műtrágya használata, amely nem okoz talajsavasodást (pl. pétisó stb.). A növényi melléktermékeket, szárat, szalmát nem kellene a területről elszállítani, hanem felaprítását követően a talajba bedolgozni, egy részét pedig mulcsként a talaj felszínén hagyni, ami csökkentheti a talaj felszíni párolgását, az evaporációt. Napjainkban éppen a klímaváltozás miatt a tarlóhántást sem célszerű feketére művelni; kedvező, ha a növényi maradványok egy része a felszínen marad.
• A klímaváltozás kedvezőtlen hatásait mérsékelhetjük az ökológiai viszonyoknak megfelelő, jó alkalmazkodóképességű fajták/hibridek választásával. Azonban létjogosultsága van olyan alternatív növényfajok termesztésének is, melyek kifejezetten jó szárazságtűrőek, pl. a silókukorica helyett a silócirok, a hüvelyes növények közül a szegletes lednek, a melegigényes köles, a kékvirágú sativa típusú lucerna helyett a medicago varia (tarkavirágú lucerna) stb. termesztésének. Minden esetben fontos az egészséges, jó biológiai értékű és megfelelő szaporulati fokozatú vetőmag használata.
• Nagyon fontos a jövőben minden növényfajon belül a fajták/hibridek optimális tőszámának meghatározása, hiszen a tőszám a termést jelentősen befolyásoló tényező. A nagyobb tőszámnak, állománysűrűségnek a vízigénye is nagyobb, illetve az optimálisnál nagyobb növényszámnál nagyobb az aszályérzékenység, a termésdepresszió (terméscsökkenés) is. Ezért nem elég csak az optimális tőszámot ismerni, hanem ismerni kell az adott fajta/hibrid tőszámoptimum-intervallumát, azt az intervallumot, amit a növények még terméscsökkenés nélkül elviselnek.
• Az optimális növényszámot nagymértékben befolyásolja a növényfajta/hibrid genetikai tulajdonsága, tenyészideje, továbbá a termőhelyi adottság. Egy csernozjom talaj 200 cm mélységig akár 500 mm vizet is tud tárolni, melynek fele diszponibilis (felvehető) víz, a másik fele pedig holt víz (nem felvehető). A tőszám-sűríthetőségnél alapvetően meghatározó tényező a víz- és a tápanyagellátás mértéke.
• Kiemelkedő jelentősége van a hatékony, integrált növényvédelemnek, különösen fontos a gyommentes növényállomány biztosítása.
• Mérsékelhetjük a klímaváltozás kedvezőtlen hatásait az agrotechnikai műveletek optimális időben és jó minőségben való elvégzésével, továbbá az ökológiai, biológiai és agrotechnikai tényezők közötti interakciók optimalizálásával, racionalizálásával is.

A jövőben a fenntartható, fejleszthető növénytermesztésnél különösen fontos lesz a termés mellett a termésbiztonság növelése.

Dr. Sárvári Mihály – Kovács Péter
egyetemi tanár
PhD hallgató