Ziemniak Polski 2006 nr 3 19
ZMIANY KLIMATYCZNE POLSKI W LATACH 1983-2002
A PERSPEKTYWY UPRAWY ZIEMNIAKA
mgr Dominika BoguszewskaIHAR Oddział w Jadwisinie, 05-140 Serock e-mail: d.boguszewska@ihar.edu.pl
cieplenie klimatu jest obecnie jednym z najistotniejszych problemów we współ-czesnej klimatologii. Wiele danych świadczy o zmianach klimatycznych, które zaszły na-wet w ciągu krótkich okresów. Wzrost glo-balnej temperatury powietrza o około 0,6%, zmniejszenie zasięgu pokrywy śnieżnej, ustępowanie lodowców górskich, skracanie się okresu zamarzania rzek i jezior – to są fakty potwierdzające zaobserwowane trendy globalnego ocieplania się klimatu (Anony-mous 2003a,b). Towarzyszą temu występu-jące coraz częściej zjawiska ekstremalne, tj. wysokie temperatury okresu wegetacji, su-sze poprzedzone gwałtownymi opadami czy szybkie zmiany temperatury. Prognozy na następne stulecie przewidują wzrost tempe-ratury o 2-5oC (Anonymus 2003a).
Wymagania ziemniaka odnośnie do wa-runków atmosferycznych sprawiają, że tem-peratura powietrza i gleby odgrywa zasadni-czą rolę w plonowaniu tej rośliny. Bardzo ważne jest również to, że wraz z przecho-dzeniem przez poszczególne fazy rozwoju wymagania termiczne roślin ulegają zmianie (Grabowska, Nowicka, Szwejkowski 1997). Drugim, również bardzo istotnym, czynni-kiem jest woda. Ziemniak należy do grupy roślin wrażliwych na niedobór wody. Zarów-no jej niedobór, jak i nadmiar wpływa nieko-rzystnie na plony. Optymalne potrzeby wod-ne w okresie wegetacji wynoszą ok. 350 mm (Dzieżyc 1989, Głuska 1994). Wymagania wodne roślin są również zależne od fazy rozwojowej i osiągają maksimum w fazie gromadzenia plonu. Okresy suszy w czasie wegetacji ograniczają plonowanie i pogar-szają jakość bulw (Głuska 2000).
Początek wschodów, czyli okres od posa-dzenia do pojawienia się pierwszych roślin, zależy w głównej mierze od temperatury gleby, natomiast w mniejszym stopniu od temperatury powietrza. Dla odmian wcze-snych istotne znaczenie ma temperatura w III dekadzie kwietnia, zaś dla późniejszych temperatura w I i II dekadzie maja (Lutomir-ska 2005).
Optymalna temperatura dla wzrostu elon-gacyjnego łodyg i rozwoju części nadziemnej wynosi 25-30oC.
Według Dzieżyca (1987) potrzeby wodne odmian późnych uprawianych na glebie średniej swoim rozkładem przypominają pa-rabolę i w zależności od regionu wynoszą: 14-20 mm (I dekada maja), 27-35 mm (III dekada lipca) i 13-22 mm (III dekada wrze-śnia). U odmian o krótszym cyklu rozwojo-wym największe zapotrzebowanie występuje w III dekadzie czerwca – 35 mm (Dzieżyc 1987, Głuska 1994).
Aby móc dokładnie analizować poziom warunków klimatycznych okresu wegetacji w uprawie ziemniaka, należy znać jego wyma-gania dotyczące rozkładu temperatury i opa-dów. Ziemniak jest gatunkiem, który ma bar-dzo zróżnicowane wymagania klimatyczne w poszczególnych fazach rozwoju, tj. od posa-dzenia do zbioru. W tabeli 1 zilustrowano optymalny układ temperatury oraz opadów dla kolejnych faz rozwojowych ziemniaka. Prezentowane dane są wypadkową wielu przeprowadzonych i opublikowanych do-tychczas badań (Beukema, van der Zaag 1990; Dzieżyc 1987; Głuska 2000).
20 Ziemniak Polski 2006 nr 3
Tabela 1
Optymalne warunki klimatyczne dla uprawy ziemniaka
Faza rozwojowa roślin Okres kalendarzowy (dekady i miesiące) Optymalna temperatura
Optymalne opady (O) (mm/dekadę) Współczynnik Sielianinowa – K
Sadzenie I. 04.-I. 05. temp. gleby ≥ 6-8oC O < 10
Od posadzenia do
końca wschodów I. 04. -III. 05. temp. gleby do 20oC O – 15 K=1 Od zakończenia
wschodów do zawiązania pą-ków kwiatowych
II. 05.-III. 06.
śr. temp. dobowa ok. 20oC temp. dnia 18-23oC
temp. nocy 12-15oC
O – 15-25 K = 1,0 do 1,5 Okres kwitnienia II. 06.-III. 07. temp. dnia 23-25
o C temp. nocy 12-18oC O – 25-30 K = 1,5 do 2,0 Kumulacja plonu
bulw III. 06.-III. 08.
śr. temp. dobowa 16-20o C temp. dnia 23-28oC temp. nocy 14-15oC O – 30-35 K = 1,5 do 2,5 Zamieranie roślin I. 08.-III. 09. śr. temp. dobowa 12-18oC O – ok. 15-20 K = 1,0 do 1,5
Zbiór I. 09.-I. 10. Temp. gleby > 10oC O – ok. 10-15
K = 1,0
Generalnie ziemniak preferuje umiarko-wane temperatury, wyższą w ciągu dnia i niższą w nocy. Temperatura powietrza bliska 40oC powoduje całkowite zahamowanie rozwoju części nadziemnej, a temperatura gleby 30oC jest temperaturą krytyczną,. wstrzymującą wzrost bulw (Boleander 1963). Poziom opadów niższy niż 3 mm/dzień w
okresie intensywnego wzrostu bulw wstrzy-muje przyrost plonu. Ważny jest także rów-nomierny rozkład opadów. Zakłócenia w rozkładzie opadów oraz występujące eks-trema temperaturowe powodują oprócz zmniejszenia plonów także pogorszenie ja-kości plonu, np. porażenie bulw chorobami skórki, deformacje i spękania (Głuska 2004).
Rys.1. Średnia temperatura w okresie wegetacji ziemniaka (kwiecień - wrzesień) w Polsce w latach 1983-2002
y = 0,0546x - 94,382 R2 = 0,2119 13,0 13,5 14,0 14,5 15,0 15,5 16,0 16,5 1982 1983 1984 1985 1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 temp. oC
Ziemniak Polski 2006 nr 3 21
W niniejszej pracy przeanalizowano zmiany układu klimatycznego Polski w 20- -leciu 1983-2002 oraz podjęto próbę okre-ślenia, czy wielkość i charakter tych zmian może mieć wpływ na rozwój i plonowanie ziemniaka.
Polska leży w strefie tzw. klimatu przej-ściowego pomiędzy wpływami cyrkulacji
kon-tynentalnej i morskiej. Cechą takiego klimatu są dwie zmiany w poziomie temperatury i opadów w okresie wegetacji (Molga 1958). Proces ocieplania się klimatu Polski najlepiej można zilustrować na przykładzie średnich temperatur okresu wegetacji ziemniaka (rys. 1). 5,0 7,0 9,0 11,0 13,0 15,0 17,0 19,0 21,0
I II III I II III I II III I II III I II III I II III
sezon wegetacyjny temp. oC lata 1983 - 1987 lata 1988 - 1992 lata 1993 - 1997 lata 1998 - 2002
kwiecień maj czerwiec lipiec sierpień wrzesień
Rys. 2. Przebieg średniej temperatury powietrza w kolejnych pentadach w okresie wegetacji w Polsce w latach 1983-2002
Rys. 3. Sumy opadów w okresie wegetacji ziemniaka (V- IX) w Polsce w latach 1983-2002 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 suma opaów mm 198 198419851986188198819891990199119921993199419919961997199819992000 200 200
22 Ziemniak Polski 2006 nr 3
W analizowanym 20-leciu średnia tempe-ratura okresu wegetacji (kwiecień – wrze-sień) wzrosła o 1oC, z ok. 14 do ok. 15oC, co jest w pełni zgodne z tempem ocieplania się klimatu określanym w dotychczasowych ba-daniach (Anonymus 2003b). Na uwagę za-sługuje także duże zróżnicowanie średnich temperatur okresu wegetacji w poszczegól-nych latach, od 13,5 w roku 1984 aż do 16oC w 2002 (rys.1).
W omawianym 20-leciu średnia tempera-tura powietrza w Polsce w okresie wegetacji mieści się w granicach optymalnego pozio-mu (tab. 1). Analizując zmiany w czasie, można zauważyć jej wzrost szczególnie w okresie wiosennym (kwiecień – czerwiec), co pokazuje rysunek 2. Maksymalna temperatu-ra powietrza okresu wegetacji osiągała 30o
C w lipcu w pięcioleciu 1998-2002 oraz w sierpniu w pięcioleciu 1988-1992, była więc wyższa od optymalnej o ok. 7oC. W bada-nym okresie widoczny jest również przyrost temperatury maksymalnej i dotyczy on tylko pierwszej połowy okresu wegetacji, a więc ocieplenie klimatu dotyczy głównie miesięcy wiosennych, co może być korzystne dla uprawy ziemniaka w Polsce.
Dużo trudniej wskazać kierunek zmian klimatycznych dotyczących poziomu opadów w okresach wegetacji w badanym 20-leciu (rys. 3). Z danych Instytutu Meteorologii i Gospodarki Wodnej (Dekadowy Biuletyn Agrometeorologiczny) wynika, że przeciętne ilości opadów w Polsce w okresie wegetacji ziemniaka są mniejsze niż jego potrzeby (rys. 3). Największy niedobór opadów wy-stępuje zwłaszcza w lipcu i sierpniu, kiedy potrzeby wodne ziemniaka są największe. Dla uzyskania wysokiego poziomu plonowa-nia konieczne są opady w całym okresie wegetacji w ilości 300-450 mm. Niższe (300 mm) w latach chłodnych przy mniejszym usłonecznieniu, a wyższe – ponad 450 mm – w latach ciepłych i o dużym usłonecznieniu. Odmiany o krótkim okresie wegetacji potrze-bują mniej opadów niż odmiany późniejsze.
Podsumowanie
1. Udowodniony wzrost temperatury powie-trza okresu wegetacji w analizowanym 20-leciu (1983-2002) o ok. 1oC nie jest zagro-żeniem dla uprawy ziemniaka i dotyczy głównie początku wegetacji.
2. Głównym czynnikiem limitującym plono-wanie ziemniaka w Polsce jest deficyt opa-dów.
Literatura
1. Anonymus 2003a. Wnioski IPCC TAR. Zmiany
klimatu. – Biul. Inf. IOŚ 12/13: 6; 2. Anonymus 2003b. Klimat Europy na tle zmian globalnych. Zmiany klima-tu. – Biul. Inf. IOŚ, 12/13: 7; 3. Beukema H.P, Zaag
van der D. E. 1990. Introduction to potato production.
Pudoc Wageningen: 43; 4. Boleander K.B.A. 1963. Influence of temperature, radiation and photoperiod on developement and yield. [In:] Growth of the potato. Butterworths J.D. Ivins and F.L. Milthorpe (Eds). Lon-don: 199-210; 5. Dzieżyc J. 1987. Dekadowe wskaź-niki potrzeb opadowych roślin uprawnych w Polsce. – Zesz. Probl. Post. Nauk Rol.: 314: 137-148; 6. Dzieżyc
J. 1989. Agrohydrologiczna rejonizacja produkcji
ro-ślinnej. [W:] Potrzeby wodne roślin uprawnych. J. Dzieżyc (red.). PWN Warszawa: 344-370; 7. Głuska
A. 1994. Wpływ ilości i rozkładu opadów w głównych
miesiącach wegetacji (V-IX) na plon ziemniaka w za-leżności od terminu sadzenia. – Biul. Inst. Ziemn. 44: 65-82; 8. Głuska A. 2000. Nawadnianie jako czynnik
kształtujący jakość plonu ziemniaka. – Biul. IHAR 213: 179-184; 9. Głuska A. 2004. Wpływ zmiennego
roz-kładu opadów na cechy bulw ziemniaka (Solanum
tuberosum L.) oraz wyznaczenie okresu krytycznego
wrażliwości na niedobór wody u odmian o różnej dłu-gości okresu wegetacji. – Zesz. Probl. Post. Nauk Rol. 496: 217-227; 10. Grabowska K., Nowicka A.,
Szwejkowski Z. 1997. Działanie i współdziałanie
tem-peratur ekstremalnych powietrza na plonowanie ziem-niaków w różnych regionach kraju. Cz. I. Odmiany średnio wczesne. – Frag. Agron. 3: 4-57; 11. Molga M.
1958. Meteorologia rolnicza. PWRiL Warszawa; 12.
Lutomirska.B. 2005. Zmienność rozwoju roślin i
wy-branych cech użytkowych bulw ziemniaka (Solanum
tuberosum L.) zależnie od warunków
meteorologicz-nych okresu wegetacji. – Rozpr. dokt. IHAR Radzików: 149 s.
