8.7. Адаптация систем земледелия и агротехнологий к условиям изменяющегося климата

Проблема изменения климата на планете, а именно глобальное по­тепление, вызывает огромный интерес и обеспокоенность мировой обще­ственности. В 1995 г. на межправительственной конференции в Мадриде Ор­ганизация объединенных наций провозгласила глобальное потепление науч­но доказанным фактом.

В начале 2007 г. в Париже Межправительственная комиссия по про­блеме климатических изменений объявила, что потепление климата за по­следние 50 лет шло гораздо интенсивнее, чем за предыдущие 13 столетий.

По мнению Межправительственной комиссии по изменению климата, увеличение концентрации парниковых газов приведет к разогреву нижних слоев атмосферы и поверхности земли. Изменение способности Земли отра­жать и поглощать тепло в результате увеличения содержания в атмосфере парниковых газов и аэрозолей приведет к изменению температуры не только поверхности планеты, но и мирового океана и нарушит устойчивые погодные циклы.

Наблюдения за температурным режимом мирового океана, производимые с 1961 г., показывают увеличивающееся его прогревание на глубину до 3 км. Повышение темпе­ратуры мирового океана приведет к усилению процесса таяния льдов полярных шапок.

По прогнозам специалистов количество ежегодных выбросов парниковых газов в атмосферу Земли на уровне 2000 г. приведет к повышению температуры на 0,6°С. Другие проработанные в моделях сценарии показали повышение на 1,8-4,0°С. Рост температуры более чем на 4,5-5,0°С может оказаться катастрофическим, так как такое потепление вызовет таяние горных ледников и полярных льдов, достаточное для поднятия уровня мирового океана на 1,5 м. Это приведет к затоплению обширных прибрежных зон, боль­шей подверженности суши действию ураганов.

Изменение количества выпадающих осадков в результате глобального потепления окажет огромное воздействие на сельское хозяйство. Разница температур на полюсах и экваторе - основная движущая сила циркуляции атмосферы. Сильное потепление на полюсах приведет к ослаблению цирку­ляции, изменению и перераспределению осадков.

По некоторым прогнозам глобальное потепление климата может при­нести позитивные результаты. Ожидается, что первоначально повышение температуры в целом будет положительно влиять на урожайность культур и, таким образом, на производство сельхозпродукции. Однако степень реакции на повышение температуры варьирует в зависимости от вида культуры и мо­жет измениться с позитивной на негативную, если температура возрастет выше оптимальной.

Одновременно с изменением температуры и осадков меняется состав атмосферы. По последним сведениям концентрация двуокиси углерода в ат­мосфере возросла на 30 % от уровня доиндустриальной эпохи. Увеличение содержания двуокиси углерода в воздухе должно повлиять на продуктив­ность растений. Однако в ряде работ показано, что это влияние не столь ве­лико. Удвоение концентрации С0г повышает продуктивность СЗ-растений

8. Мировые тенденции и агрономическая наука россии в современный период 461

(зерновые культуры, картофель, свекла и др.) на 20-30 %, тогда как для С4-растений (кукуруза, просо, сорго, амарант и др.) - незначительно. К тому же положительный эффект увеличения содержания СОг, как показали опыты ученых, проявляется при условии достаточного увлажнения и минерального питания.

Таблица 44 - Реакция урожайности сельскохозяйственных культур на возможные изменения климата и рост содержания СО2 в атмосфере, в % от со­временного уровня урожайности (по данным Министерства природных ресурсов РФ)

Регион	Кормовые культуры			Зерновые культуры
	30-40 лет	60-70 лет	90-100 лет	30-40 лет	60-70 лет	90-100 лет
Северный	22	32	31	26	24	13
Северо-Западный	21	24	30	22	12	22
Калининградский	22	22	20	34	25	29
Центральный	19	24	17	27	25	13
Волго-Вятский	21	30	19	20	26	11
ЦЧО	20	24	7	15	15	-7
Поволжье, Север	24	30	8	16	19	-10
Поволжье, Юг	5	14	1	7	30	20
Северо-Кавказкий	2	3	-7	-6	-7	-13
Уральский	14	28	17	11	16	-7
Западно-Сибирский	6	19	1	-7	-1	-23
Восточно-Сибирский	0	0	-4	-12	-18	-24
Дальневосточный	6	13	7	10	12	5
Россия	13	21	11	11	14	-1

По официальным данным в целом для России изменение климата и рост содержания СОг со скоростью 4 % за 10 лет приводят к повышению среднего урожая зерновых до 11 и 14% и кормовых культур на 13 и 21%. Од­нако в отдельных регионах, например, в Сибири и на Северном Кавказе, воз­можно падение урожайности зерновых за счет роста засушливости климата. При дальнейшем развитии потепления падение урожайности может превы­сить 20% и стать критическим для экономики этих регионов (табл. 44).

Ученые Россельхозакадемии разрабатывают комплекс мер, направлен­ных на обеспечение устойчивого развития агропроизводства в условиях тех-ногенеза и меняющегося климата, совершенствования правовой базы охраны агросферы и особенно ценных агроландшафтов, оценку риска и компенса­цию ущерба сельскому хозяйству в результате загрязнения атмосферы.

Необходимы серьезные исследования, чтобы наиболее точно опре­делить роль кратковременной акклиматизации и долговременной адаптации процессов, происходящих в растениях при стабильном повышении t° и уров­ня СОг в атмосфере. Важно определить в связи с этим следующие вопросы:

462 ⁸- МИРОВЫЕ ТЕНДЕНЦИИ И АГРОНОМИЧЕСКАЯ НЛУКА РОССИИ В СОВРЕМЕННЫЙ ПЕРИОД

• реакция растений, главным образом сельскохозяйственных культур, на высокие температуры;

• распределение углерода и питательных веществ внутри растения;

• процессы, происходящие в почве при климатических измене­ниях (корневые системы и почва);

• влияние удлинения вегетативного периода вследствие глобального потепления на фазы развития растений;

• реакция на изменение гидрологических режимов;

вариабельность эффектов вследствие изменчивости максимальных и минимальных температур и др.

С этим же связана и интенсивная деятельность в области интродукции новых видов и сортов сельскохозяйственных культур в зонах так называемо­го рискованного земледелия. Значительно на север продвинулось возделыва­ние овощей и картофеля. Более чем на 300 км к северу продвинулся ареал возделывания такой ценной кормовой культуры как люцерна (не только ку­курузу продвигали на север).

Агросфера России более подвержена различного рода воздействиям, в отличие от постиндустриальных стран так называемого «золотого миллиар­да», где продуктивность сельского хозяйства гарантируется освоением высо­ких агротехнологий (в формировании которых есть интеллектуальный вклад русской агрономической мысли), исключительно высоким уровнем матери­ально-технического обеспечения, создающих устойчивость системы порядка 70%, в отличие от наших 20 %. Понятно, что изменения агроклимата изме­няют потенциал агроэкосистем, приводят к изменению площади и структуры земельных угодий, влияют на тенденции специализации и социально эконо­мического развития целых регионов.

Важным следствием глобального изменения климата являются сущест­венные изменения физико-географической зональности России. По прогно­зам академика Ю.А. Израэля резко сократится площадь полярно-тундровой зоны, таежная зона сместится к северу и также сократится по площади. Зона широколиственных лесов продвинется на север и восток и получит макси­мальное приращение, степная и лесостепная зоны также расширятся и рас­пространятся к северу. Можно предполагать, что сухие степи и полупустыни в Калмыкии и Астраханской области сменит настоящая пустыня. В общем, площадь земледельческой зоны России в результате смещения физико-географических зон России возрастет в 1,5 раза. Увеличится также продол­жительность вегетационного периода, ожидаемая скорость этого процесса составит 3,5 дня за каждые 10 лет.

Увеличение количества СО2 в атмосфере и рост температуры влияют на пул и сукцессии сельскохозяйственных вредителей. Среди неблагоприят­ных влияний глобального потепления климата следует отметить вероятность повышения агрессивности, вирулентности и ареалов некоторых вредных ви­дов флоры и фауны. Распространение и быстрое размножение сорняков, грибковых организмов и насекомых в большой степени определяются клима­тическими условиями. Большая часть проведенных исследований касается