Poprawa struktury gleby w gospodarstwie rolnym w powiecie Heilbronn (Niemcy)

W ramach projektu AgriAdapt oceniono podatność gospodarstwa rolnego w pagórkowatym regionie Kraichgau na zagrożenia w bieżącym okresie i na najbliższe 30 lat, biorąc pod uwagę prognozy klimatyczne opracowane przez ETH Zürich (Instytut Nauk o Atmosferze i Klimatze) dla scenariusza SRES A1B, wykorzystywanego w portalu Agri4Cast Komisji Europejskiej, który zawiera wskaźniki agroklimatyczne. Zgodnie z tymi prognozami liczba dni z temperaturami powyżej 25°C ma wzrosnąć z 25 do 38 dni w roku w okresie maj-sierpień w ciągu najbliższych 30 lat. Prognozuje się również spadek bilansu wodnego (różnica między opadami a ewapotranspiracją) w miesiącach letnich, zwłaszcza w lipcu i sierpniu. Oznacza to, że oczekuje się, że mniej wody dostanie się do systemu przez opady, a więcej wody opuści system poprzez parowanie i transpirację. Warunki te będą miały bezpośredni wpływ na fazę wypełniania ziarna i dojrzewania zbóż, prowadząc do wcześniejszego dojrzewania, co oznacza mniejsze nasiona i niższe plony. Te dwa czynniki będą miały również negatywny wpływ na plony buraków cukrowych, ponieważ doprowadzą one do niższego tempa wzrostu, a w konsekwencji do niższych plonów.

Zgodnie z powyższymi prognozami oczekuje się, że liczba dni tropikalnych (dni ze szczytami maksymalnych temperatur powyżej 30oC) od maja do sierpnia wzrośnie, a także o około 27% w najbliższej przyszłości (następne 30 lat). To, oprócz oczekiwanych suchych warunków w lipcu i sierpniu, może przerwać wzrost bulw w ziemniakach, prowadzić do większej zależności od nawadniania wodą, a także do niższej jakości produkcji roślinnej, jak odnotowano w gorącym i suchym lecie 2018 r. Ponadto występowanie okresów suszy podczas zbiorów może powodować tworzenie się twardych skupisk gleby w suchszej glebie, które mogą uszkodzić skórkę ziemniaka. Spodziewany wzrost obfitych opadów w okresie wegetacji (późna wiosna) może również uszkodzić ziemniaki poprzez zmycie grzbietów i narażenie bulw na promieniowanie słoneczne.

Chociaż średnia roczna temperatura wzrasta, zgodnie z oceną narażenia przeprowadzoną przez AgriAdapt istnieje nieco wyższe ryzyko późnych przymrozków w kwietniu, kiedy rośliny ziemniaka znajdują się w fazie młodocianej. Dwa lub więcej dni z temperaturą poniżej -4 ° C może prowadzić do wymierania liści ziemniaka, a tym samym do opóźnienia rozwoju.

Na rzepak ozimy będzie miał również wpływ przewidywany wzrost liczby dni tropikalnych i suchszych warunków, zwłaszcza jeśli wystąpią ekstremalne zdarzenia podczas najbardziej wrażliwych faz kwitnienia i dojrzewania, powodując zmniejszenie zawartości oleju z nasion i wcześniejsze dojrzewanie, a w konsekwencji niższe plony. Ponadto spodziewane cieplejsze warunki jesienią i zimą mogą prowadzić do większego ryzyka zarażenia chwastami, owadami i patogenami.

Na podstawie wyników oceny gospodarstwo w regionie Kraichgau wdrożyło środki i praktyki mające na celu zmniejszenie jego podatności na zmianę klimatu w najbliższej przyszłości, w szczególności poprawę warunków glebowych, zwiększenie zawartości materii organicznej w glebie oraz zwiększenie świadomości rolników na temat spodziewanych zagrożeń i możliwych rozwiązań.

Na podstawie oceny narażenia wybrano zestaw środków przystosowawczych, które mają zostać wdrożone w gospodarstwie, koncentrując się na poprawie struktury gleby jako sposobie radzenia sobie z wyzwaniami związanymi ze zmianą klimatu. Dobra struktura gleby, z aktywną i zróżnicowaną fauną i florą glebową, pozwala m.in. na: (i) zwiększyć szybkość infiltracji, zdolność pochłaniania (ciężkiego) deszczu i przechowywania go przez dłuższy czas, (ii) uniknąć utraty składników odżywczych oraz (iii) zmniejszyć erozję wiatru lub wody.

Aby osiągnąć ten cel, gospodarstwo wykorzystuje cztery różne i bardzo wszechstronne mieszanki międzyplonów z 15 różnymi gatunkami (np. rzodkiewka uprawna, koniczyna, facelia, groch, Avena strigosa, wyka, musztarda). Gatunki te mają różne cechy pod względem rozwoju korzeni, produkcji wysięków korzeniowych, odporności na szkodniki i choroby oraz zapotrzebowania na składniki odżywcze. Różne systemy korzeniowe są w stanie dotrzeć do składników odżywczych na różnych głębokościach i uniknąć ich utraty poprzez wymywanie lub spływ wody, uwalniając je w górnych warstwach, gdy międzyplon jest koszony. Gatunki roślin strączkowych (groch, koniczyna lub wyka) w mieszance międzyplonów mogą utrwalać azot atmosferyczny w glebie dzięki ich symbiozie z bakteriami, podczas gdy gatunki kapustnych (takie jak rzodkiewka lub musztarda) mogą zmniejszyć ryzyko chorób grzybowych i ataków nicieni z powodu glukozynolanów, które uwalniają podczas koszenia. Ponadto duża różnorodność gatunków w mieszance pozwala rolnikowi przerywać cykle szkodników i pokrywać glebę w jak największym stopniu, aby zminimalizować erozję.

Inne środki wdrażane w celu ograniczenia erozji gleby to brak orki na terenach pagórkowatych w kierunku zbocza i zmniejszona orka w pozostałej części gospodarstwa (z wyjątkiem obszarów uprawianych ziemniakami). Ponadto ciśnienie w oponach ciągników i innych maszyn rolniczych jest kontrolowane i dostosowywane w celu zachowania dobrej struktury gleby podczas prac polowych. Pszenica jest również wysiewana między rzędami po posadzeniu ziemniaków, aby uniknąć zmywania gleby podczas (ciężkich) opadów deszczu.

Oprócz poprawy struktury gleby wdrażane są również inne środki, takie jak włączenie nowych odmian lepiej dostosowanych do zmiany klimatu. Na przykład trawa koniczyna w płaszczyźnie Renu została zastąpiona trawą lucerny, ponieważ ma ona zdolność bardzo głębokiego zakorzenienia, a zatem jest bardziej tolerancyjna na suszę niż koniczyna. Uprawia się wcześniej dojrzewającą odmianę pszenicy miękkiej ozimej „Rubisco”,aby uniknąć letnich upałów w sierpniu. Co więcej, odmiana ta ma wysoki potencjał plonowania nawet w suchych warunkach, a jej długie tarła chronią roślinę przed stresem cieplnym. Sześć innych odmian pszenicy miękkiej ozimej uprawia się na mniejszej działce w gospodarstwie, aby znaleźć najbardziej odpowiednią odmianę dla tego miejsca. W samolocie nadreńskim uprawiana jest również soja, która prosperuje w cieplejszych warunkach.

Daty siewu są również dostosowywane do wzrostu temperatury: (i) późniejszy siew jesienią ma na celu zmniejszenie wrażliwości roślin na szkodniki, takie jak mszyce i cykady, które mogą być wektorami patogenów, natomiast (ii) wcześniejszy siew wiosną pozwala uniknąć letnich upałów i suszy. W szczególnie upalne dni rolnicy stosują dodatkowe nawadnianie, aby schłodzić grzbiety ziemniaków i uniknąć przegrzania bulw. Ponadto produkty z alg są stosowane w celu poprawy ukorzeniania głównych upraw uprawianych w gospodarstwie.

W ramach projektu przeprowadzona zostanie nowa ocena ryzyka klimatycznego w celu monitorowania wyników i skuteczności wdrożonych środków przystosowawczych. Ponadto plony i informacje zwrotne od rolników są regularnie sprawdzane w celu zweryfikowania oczekiwanych korzyści płynących z tych środków.

Kluczowymi podmiotami zaangażowanymi w ramach projektu LIFE AgriAdapt w ocenę narażenia i wdrażanie proponowanych środków dostosowawczych są właściciele gospodarstwa i Fundacja Jeziora Bodeńskiego (lider projektu LIFE AgriAdapt).

Ponadto cele i wyniki projektu są przekazywane innym rolnikom, spółdzielniom, technikom i agronomom (zarówno na szczeblu lokalnym, jak i krajowym) za pośrednictwem warsztatów, konferencji i seminariów.

Rolnicy zaangażowani w projekt są świadomi zagrożeń związanych ze zmianą klimatu i dlatego są gotowi przyjąć środki mające na celu zaradzenie spodziewanym skutkom, aby zapewnić stabilne plony i wysoką jakość produktów. Powodzenie działań dostosowawczych zależy w dużym stopniu od lokalnej wiedzy rolników na temat konkretnych aspektów wdrażania i oczekiwanych korzyści płynących ze środków. Pozytywne doświadczenia z nowymi wdrożonymi rozwiązaniami (np. uprawa nowych odmian i upraw lub wszechstronna mieszanka międzyplonów) mogą również przekonać sąsiednie gospodarstwa do wdrożenia podobnych strategii adaptacyjnych.

W przypadku wprowadzania upraw roślin informacyjnych jednym z głównych ograniczeń, które mogą mieć wpływ na wdrażanie środków dostosowawczych, jest popyt rynkowy lub możliwe alternatywne zastosowania tych nowych produktów (np. soja produkowana w gospodarstwie może być sprzedawana spółdzielni na paszę dla koni). Kolejnym czynnikiem ograniczającym jest to, że w tej chwili nie ma odmian tolerujących suszę i ciepło dla każdej uprawy, a hodowla roślin zajmuje około 10 lat, aby opracować nowe odmiany. Stosowanie różnych technik uprawy gleby może być utrudnione ze względu na wysokie koszty (na przykład zintegrowany automatyczny system kontroli ciśnienia w oponach może kosztować około 3500–8000 EUR), a także dlatego, że wykonawcy rolni nie uwzględnili tej techniki wśród usług świadczonych rolnikom.

Ocena narażenia i opracowanie planu działania na rzecz wdrożenia zrównoważonych środków przystosowawczych były finansowane w ramach projektu AgriAdapt, finansowanego przez Komisję Europejską w ramach programu LIFE i współfinansowanego przez Ministerstwo Spraw Wiejskich i Ochrony Konsumentów Badenii-Wirtembergii, Landwirtschaftliche Rentenbank, OMIRA i Landkreis Bodenseekreis. Koszt sporządzenia oceny i planu działania tego gospodarstwa wyniósł 5 000 EUR. Działania dostosowawcze są wdrażane w latach 2017–2019, w związku z czym nadal nie dokonano właściwego oszacowania kosztów. Większość z nich nie powinna jednak wiązać się z dodatkowymi kosztami dla rolnika, a w niektórych przypadkach oczekuje się oszczędności.

Oczekuje się, że wdrożone środki dostosowawcze: zwiększyć wydajność produkcji w gospodarstwie, obniżyć koszty rolnictwa, poprawić ochronę gleby, ograniczyć erozję, zapobiegać szkodnikom i chorobom, zwiększyć sekwestrację dwutlenku węgla w glebie, zwiększyć zawartość azotu i uniknąć utraty składników odżywczych. Proces monitorowania oczekiwanych korzyści z wdrożonych działań wiąże się ze stałymi kontaktami z rolnikami, umożliwiającymi sprawdzenie informacji zwrotnych i ocenę plonów w okresie realizacji projektu.

Unijna dyrektywa powodziowa jest wdrażana przez niemieckie kraje związkowe za pomocą strategii przeciwpowodziowych, jak w przypadku „Strategii na rzecz zmniejszenia ryzyka powodziowego w Badenii-Wirtembergii”. Zgodnie z taką strategią działania, które mogą zmniejszyć ryzyko powodzi i erozji gleby na polach uprawnych, koncentrują się na poprawie struktury gleby, w tym: wszechstronna uprawa międzyplonów, zróżnicowany płodozmian, roślinność na polach (najlepiej przez cały rok) i ograniczone gospodarowanie glebą.

Europejska dyrektywa azotanowa została wdrożona do prawa niemieckiego rozporządzeniem w sprawie nawozów (Düngeverordnung), którego celem jest zmniejszenie ilości azotanów w wodach podziemnych. Stosowanie międzyplonów przed uprawami letnimi jest jednym z omawianych środków mających przyczynić się do wdrożenia rozporządzenia w sprawie nawozów. W rzeczywistości międzyplony utrzymują azot na miejscu i zapobiegają jego utracie poprzez wymywanie lub spływ wody, zapobiegając zanieczyszczeniu pobliskich jednolitych części wód. Obecnie jest to nadal uznawane za środek fakultatywny, ale rolnicy otrzymują wynagrodzenie, jeśli zobowiążą się do jego wdrożenia, jak w przypadku gospodarstwa zaangażowanego w AgriAdapt.

Projekt AgriAdapt rozpoczął się w 2016 r. W 2017 r. oceniono podatność na zagrożenia gospodarstwa pilotażowego w pagórkowatym regionie Kraichgau, a w 2018 r. zaproponowano środki dostosowawcze. Obecnie trwa faza wdrożeniowa.

Opracowane środki dostosowawcze, jeśli będą stale wdrażane i utrzymywane, mogą trwać wiecznie.

Sabine Sommer
Fritz-Reichle-Ring 4
78315 Radolfzell
Tel: +49 07732 9995 42
E-mail: sabine.sommer@bodensee-stiftung.org