3. Wpáyw zmian klimatycznych na rolnictwo 1. Zagro Īenia dla rolnictwa
3.3. Udziaá rolnictwa w generowaniu zmian klimatycznych
Rolnictwo jest równieĪ sprawcą globalnych zmian klimatycznych. Po-przez emisjĊ gazów cieplarnianych (gáównie CO2, N2O i CH4) przyczynia siĊ do ocieplenia klimatu.
Mimo Īe generalnie jest ono „konsumentem” dwutlenku wĊgla, to jednak w przypadkach degradacji zasobów materii organicznej jest jego emitentem.
Procesy uwalniania CO2 z gleby wystĊpują we wszystkich przypadkach gospo-darowania z ujemnym bilansem materii organicznej w glebie. Przypadki takie są coraz czĊstsze, na skutek zmiany struktury obszarowej gospodarstw oraz struk-tury produkcji i rozszerzania siĊ udziaáu gospodarstw jednokierunkowych, typu roĞlinnego, bezinwentarzowych. Badania wykonane dla Polski, za okres 1996-2002 [Jankowiak i in. 2006] dotyczące zmian struktury obszarowej gospodarstw i jej wpáywu na produkcjĊ rolną i Ğrodowisko wykazaáy, Īe najsilniej degradacja materii organicznej w glebie nastĊpuje w gospodarstwach najwiĊkszych i naj-mniejszych (50-100 ha i >100 ha oraz 1-2 ha, 2-5 ha i 5-7 ha). Związane to jest gáównie z obsadą utrzymywanych zwierząt gospodarskich. Obrazuje to rys. 13.
JednoczeĞnie w tym okresie w strukturze agrarnej silnie wzrastaáa liczba gospo-darstw najwiĊkszych i duĪych (Ğrednio o 25,0%) oraz najmniejszych (o 27,9%) w strukturze obszarowej gospodarstw w kraju.
Rysunek 13. Saldo reprodukcji i degradacji materii organicznej w gospodarstwach wedáug struktury obszarowej,
na tle obsady zwierząt w Polsce w 2002 roku
ħródáo: Opracowanie wáasne.
ZaleĪnoĞü salda bilansu materii organicznej w glebie od systemu produk-cji potwierdzają badania wykonane na grupie 30 gospodarstw o typie produkproduk-cji mlecznej, trzodowej i roĞlinnej [BieĔkowski i Jankowiak 2006]. Wyniki przed-stawiono w tabeli 7. Bilans materii organicznej w glebie byá ujemny (wyniósá -21,3 kg C·ha-1 rocznie) w gospodarstwach typu roĞlinnego. Obliczony indeks dáugookresowych zmian dopáywów materii organicznej byá natomiast najwiĊk-szy w gospodarstwach typu produkcji mleka (+0,49), a nastĊpnie typu trzody chlewnej (+0,19). Dla gospodarstw typu roĞlinnego wynosiá -0,42. Przy utrzy-mywaniu obecnych tendencji zmian C organicznego w glebach, prognozowany dáugookresowy spadek iloĞci C w glebie wynosi 74% obecnego jego poziomu w systemie produkcji roĞlinnej. Przedstawione tendencje wskazują na narastają-cy proces degradacji materii organicznej i na skutek tego emisji CO2 do atmos-fery, zamiast jego sekwestracji w glebie.
-0,4 -0,3 -0,2 -0,1 0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6
wspóáczynnik reprodukcji i degradacji materii organicznej w t/ha
1-2 2-5 5-7 7-10 10-15 15-20 20-30 30-50 50-100 > 100 grupy obszarowe w ha
wspóáczynnik reprodukcji i degradacji materii organicznej indicator of organic matter reproduction and degradation
liczba SD / ha UR animals in LU/ha
wspóáczynnik reprodukcji i degradacji materii organicznej liczba SD/ha UR
Tabela 7. Bilans materii organicznej gleby na gruntach ornych w róĪnych systemach produkcji rolniczej
System produkcji Zmiany C materii organicznej gleby
pod wpáywem uprawy roĞlin (kg C-humus·ha-1) -317,8 (165,8)1
-307,0 (49,1)
-361,9 (96,3) Reprodukcja materii organicznej gleby:
a) miĊdzyplony Ğcierniskowe (kg C-humus·haa) c) nawozy naturalne – obornik, gnojowica
(kg C-humus·haa) Bilans materii organicznej gleby
(kg C-humus·haa)
a odchylenie standardowe ħródáo: Opracowanie wáasne.
Rolnictwo winno uczestniczyü w ogólnej strategii przedsiĊwziĊü ograni-czających emisjĊ gazów do atmosfery. MoĪna to osiągnąü poprzez:
zmniejszenie zuĪycia i przez to produkcji dla rolnictwa nawozów azotowych oraz chemicznych Ğrodków ochrony roĞlin,
zwiĊkszenie wydajnoĞci mlecznej krów i zmiany systemu chowu bydáa (przez to zmniejszenie emisji CH4 i N2O),
poprawienie gospodarowania nawozami naturalnymi – obornikiem i gnojowicą,
powiĊkszenie dáugotrwaáej retencji CO2poprzez zalesianie gleb lekkich, ma-áo wydajnych rolniczo,
zwiĊkszenie produkcji surowców energetycznych (wykorzystanie tzw. od-nawialnychĨródeá energii),
zagospodarowanie odáogów i gleb zdegradowanych.
4. Podsumowanie
W zaleĪnoĞci od scenariuszy rozwoju gospodarki na Ğwiecie i związanej z tym emisji gazów cieplarnianych (gáównie CO2, NO2 i CH4) przewiduje siĊ, na podstawie opracowywanych modeli (IPCC), wysokoĞü i przestrzenny rozkáad globalnych zmian klimatu. W Polsce, wedáug scenariuszy zakáadających niezmie-nione trendy wzrostu emisji gazów lub utrzymania ich koncentracji w troposferze na obecnym poziomie, moĪe nastąpiü ocieplenie przyziemnej warstwy atmosfery
o 2-6qC. BĊdzie temu towarzyszyü zmiana rozkáadu opadów (przesuniĊcie czĊĞci opadów z okresu letniego na zimowy) oraz w wyniku wzrostu temperatury, nasi-lenie suszy letniej. BĊdzie zwiĊkszaü siĊ liczba i skala tzw. zdarzeĔ ekstremal-nych (dáugie okresy bez opadów, opady nawaánicowe, huragany).
NajwiĊksze zagroĪenia dla rolnictwa bĊdą wynikaü wiĊc gáównie z niedo-borów wody i ekstremalnych zdarzeĔ pogodowych.
Rozmiary skutków zmian klimatycznych bĊdą zaleĪeü od wprowadzanych mechanizmów adaptacji do zmian i tzw. mitygacji (áagodzenia skutków). Ko-nieczne jest zwiĊkszenie tzw. maáej retencji wodnej (wzrost retencji glebowej poprzez zmiany struktury uĪytkowania gruntów) oraz retencji hydrotechnicznej (gromadzenie nadmiernych odpáywów w zbiornikach retencyjnych). NiezbĊdne jest we wszystkich sektorach poprawienie efektywnoĞci zuĪycia wody (oszczĊ-dzanie wody).
Zmiany klimatyczne bĊdą takĪe stwarzaü nowe szanse dla rolnictwa (uprawa gatunków ciepáolubnych, wiĊksza produktywnoĞü roĞlin dziĊki zwiĊk-szonej zawartoĞci CO2w atmosferze, wiĊksza aktywnoĞü mikrobiologiczna).
Dla przeciwdziaáania zagroĪeniom i wykorzystania szans konieczna jest weryfikacja strategii zarządzania rolnictwem, wytyczne nowych kierunków rozwojowych oraz przygotowanie do tego odpowiedniego instrumentarium.
NieuwzglĊdnianie skutków zachodzących zmian klimatu moĪe nasiliü procesy degradacyjne siedlisk rolniczych, pogorszyü ekonomiczne efekty dzia-áalnoĞci rolniczej i zaostrzyü problemy spoáeczne w sektorze rolniczym.
Literatura
1. Bach W., Development of Climatic Scenarios: A. From General Circulation Models, [in:] The impact of climatic variations on agriculture. Vol. 1, Ed.: Parry M.L., Carter T.R., Konijn N.T. Kluwer Academic Publishers, Dordrecht 1988, p. 125-157
2. BieĔkowski J., Jankowiak J., ZawartoĞü wĊgla organicznego w glebie i jego zmiany pod wpáywem róĪnych systemów produkcji, Fragmenta Agro-nomica (XXIII) Nr 2(90), IUNG, Puáawy 2006, s. 216-225.
3. Blasing T.J., Background: carbon cycle, climate, and vegetation response [in:] Characterization of information requirements for studies of CO effects:
water resources, agriculture, fisheries, forest and human health, Ed.: White M.R., Lawrence Barkeley Laboratory, Berkeley 1985, p. 9-22.
4. Bosma J., How to decrease the CO2 emissions while saving money. In Cli-mate and Energy. Eds: Okken P.A., Swart R.J., & Zwerver S., 1989, p. 28-40.
5. Faber A., ĝrodowiskowe uwarunkowania produkcji roĞlinnej w Polsce i Europie wedáug symulacji CGMS, Pam. Puá. Z 130(I), IUNG, Puáawy 2002, s. 137-151.
6. Flohn H., Can climate history repeat itself? Possible climatic warming and the case of paleoclimatic warm phases [in:] Man’s impact on climate, Eds:
Bach W., Pankrath J., Kellogg W. Elsevier Scientific Publishing Company, Amsterdam 1979, p. 5-28.
7. Gerard J.C., Hauglustaine D.A., Transient climate response to solar irradi-ance: reconstruction for the last 120 years, Climate research, Vol. 1, 1991, p.
161-167.
8. IV Raport IPCC, 2007.
9. Jankowiak J., Zmiany uĪytkowania ziemi w okresie transformacji gospodarki w Polsce [w:] Ochrona Ğrodowiska w gospodarce przestrzennej. Wyd.
ZBĝRiL, PoznaĔ 2005, s. 115-125.
10. Jankowiak J., BieĔkowski J., EfektywnoĞü wykorzystania zasobów wodnych na tle róĪnic poziomu agrotechnologicznego i organizacyjnego produkcji gáównych roĞlin towarowych w Wielkopolsce, Roczniki AR w Poznaniu.
CCCLVII, Melior. InĪ. ĝrod. 25, PoznaĔ 2004, s. 153-159.
11. Jankowiak J., BieĔkowski J., Rola nawodnieĔ deszczownianych we wspóácze-snych warunkach ekonomicznych produkcji rolnej w Polsce. Mat. Kon. Na-uk. nt.: „Potrzeby wodne oraz efekty produkcyjne i przyrodnicze nawadnia-nia roĞlin”. AR PoznaĔ, WODR, Sielinko, PoznaĔ 2006, Abstrakt: 19-20.
12. Jankowiak J., BieĔkowski J., Sadowski A., Struktura obszarowa gospo-darstw w Polsce oraz jej wpáyw na produkcjĊ rolną i Ğrodowisko, Fragmenta Agronomica (XXIII) Nr 2(90), IUNG, Puáawy 2006, s. 39-53.
13. Jankowiak J., Filipiak K., Regresyjne modele plonowania pszenicy ozimej w zaleĪnoĞci od czynnika wodnego, Fragmenta Agronomica Nr 1(97), IUNG, Puáawy 1997, s. 67-71.
14. KĊdziora A., (a), Klimat a stosunki wodne w Ğrodowisku przyrodniczym Wielkopolski, Kronika Wielkopolski Nr 1(64), 1993, s. 46-54.
15. KĊdziora A., (b), Prognoza zmian klimatycznych [w:] Prognoza ostrzegawczych zmian Ğrodowiskowych warunków Īycia czáowieka w Polsce na początku XXI wieku, 1993.
16. KĊdziora A., Prognoza ostrzegawcza zmian Ğrodowiskowych warunków Īycia czáowieka w Polsce na początku XXI wieku [w:] Czáowiek i Ğrodowisko.
Oprac. zb. pod red. Kozáowskiego, Komitet Naukowy PAN, Warszawa 1995.
17. KĊdziora A., Impact of climate and landuse changes on heat and water bal-ance structure in an agricultural landscape, Zesz. Nauk. UJ, Zesz. 102, Kra-ków 1996, s. 55-69.
18. KĊdziora A., Olejnik J., KapuĞciĔski J., Impact of landscape structure on heat and water balance, Ecology International Bulletin, 17, 1989, p. 1-17.
19. Kondratiew K.J., Globalnyj klimat i jego izmienienija. Nauka. Moskwa 1987.
20. Kowalczyk L., Kaca E., Hierarchia potrzeb obszarowych maáej retencji [w:] Potrzeby i moĪliwoĞci zwiĊkszenia retencji wodnej na obszarach wiej-skich, Mat. Sem. nr 37, IMUZ, Falenty 1996.
21. Mioduszewski W., Maáa retencja i polityka melioracyjna. Zesz. Nauk. Ko-mit. „Czáowiek i ĝrodowisko”, 17, 1997, s. 49-62.
22. PIORIN, Zachodnia kukurydziana stonka korzeniowa (Diabrotica virgifera Le Conte), Oprac. Gáówny Inspektorat Ochrony RoĞlin i Nasiennic-twa, 2006.
23. Richi S., Czasowy i przestrzenny rozkáad ewapotranspiracji w Wielkopolsce.
Praca doktorska. Maszynopis w Bibliotece Akademii Rolniczej w Poznaniu, 1993.
24. Rotmans J., IMAGE: An Integrated Model to Assess the Greenhouse Effect, Kluwer Academic Publishers, Dordrecht, Boston 1990, pp. 289.
25. Ruszkowska M., Przeksztaácenia cyklicznej partenogenezy mszycy czerem-chowo-zboĪowej (Rhopalosiphum padi (L.) Chomoptera: Aphidoidea) – zna-czenie zjawiska w adaptacji Ğrodowiskowej, Rozprawy Naukowe Instytutu Ochrony RoĞlin, Z. 8, PoznaĔ 2002.
26. Ruszkowska M., Uwarunkowania klimatyczne w rozprzestrzenianiu najwaĪ-niejszych wektorów chorób wirusowych na zboĪach w badanych regionach Polski. Prog. Plant Protection/Post. Ochr. RoĞ., 2006, s. 276-283.
27. Ryszkowski L., KĊdziora A., Impact of agricultural landscape structure on energy flow and water cycling. Landscape Ecology, vol.1, no. 2, 1987, p. 85-94.
28. Tansley A.G., The use and abuse of vegetational concepts and terms, Ecol-ogy 16, 1935, p. 284-307.
Dr Anna Matuszczak Uniwersytet Ekonomiczny PoznaĔ
INSTYTUCJONALNE PRZESàANKI
ZRÓWNOWAĩONEGO GOSPODAROWANIA ZASOBAMI W ROLNICTWIE W POLSCE