Лекція 2. Абіотичний потенціал агротехнологій та його раціональне використання
Страница 11 из 12
- під впливом вуглекислого газу й інших домішок легких газів в атмосфері (метану, окислів азоту) змінюватиметься клімат, що призведе до значного коливання температури повітря, зміни режиму тривалості відкритого сонячного сяйва і кількості опадів, а це, в свою чергу, позначиться на продуктивності рослинництва і тваринництва;
- стійке підвищення температури повітря спричинить посилене танення льодовиків і підняття рівня води в морях і океанах, що супроводжуватиметься затопленням великих прибережних територій і скороченням площ сільськогосподарських угідь.
Збільшення кількості вуглекислого газу (С02) в атмосфері сприятливо вплине на продуктивність рослинництва. Адже вуглекислий газ є життєво необхідним чинником у процесі фотосинтезу рослин. Збільшення його кількості сприятиме прискоренню росту фітоценозів завдяки збільшенню акумуляції продуктів фотосинтезу — карбогідратів.
Передбачається, що збільшення кількості вуглекислого газу удвічі прискорить темпи фотосинтезу на 30-100 відсотків залежно від рівня температури повітря і забезпечення кореневої системи доступною вологою. Відомо, що різні види рослин по-різному реагують на високий рівень С02. Зокрема, група рослин С-3 (при біохімічних реакціях утворює первинний продукт із трьома атомами вуглецю) при збільшенні вуглекислого газу в повітрі швидко ростуть і достигають. До них належать рослини пшениці, ячменю, соняшнику, рису і сої. Розрахунки показують, що збільшення концентрації вуглекислого газу може призвести до підвищення врожаю цих культур на 20-36 відсотків.
Менш чутливі до збільшення С02 рослини групи С-4, в яких первинний продукт у біохімічних реакціях має чотири атоми вуглецю. До цієї групи належать рослини кукурудзи сорго, цукрових буряків й проса. Передбачається, що збільшення концентрації вуглекислого газу призведе до зменшення площ під цими культурами, тому що інтенсивний ріст супутніх бур'янів глушитиме культурні рослини, зводячи нанівець їхню продуктивність.
Через те, що культури групи С-4 у низці регіонів вносять дуже вагомий внесок у продовольчий вал сільськогосподарської продукції, варто очікувати великих труднощів із забезпеченням продовольством, яке виробляється із врожаю цих культур.
Дослідники-біологи прогнозують: через те, що більшість бур'янів, характерних для посівів групи С-3, є рослинами групи С-4, варто очікувати поліпшення фітосанітарного стану посівів пшениці, ячменю, соняшнику, рису і сої, адже супутні цим рослинам бур'яни відставатимуть у розвиткові й рості. Завдяки цьому посіви культур групи С-3 мають велику перспективу для розширення площ у сівозміні. Проте варто бути готовим до того, що збільшення кількості азоту в атмосфері може негативно позначитися на якості зерна, а саме: спричинити зниження рівня азотистих речовин. Це призведе до зменшення кількості білка і зниження поживності продуктів, що, в свою чергу, відіб'ється на раціоні харчування тварин і населення. Отже, рослини стануть менш поживними і для сільськогосподарських шкідників - комах, які поїдатимуть більшу кількість рослинної маси для задоволення потреби в білках.
Передбачається також, що збільшення вуглекислоти зумовить зменшення розмірів чечевичок на листках рослин, через які відбувається процес поглинання вуглекислого газу і випаровування вологи. Зменшення втрати води призведе до зниження потреби рослин у зрошенні й атмосферних опадах. Унаслідок цього, зменшиться дефіцит водоспоживання в посушливих зонах землеробства.
Температура повітря є одним із головних чинників розвитку і росту фітоценозів. Підвищення її, унаслідок глобального потепління, призведе до прискорення накопичення кількості ефективного тепла, необхідного для проходження фаз розвитку рослин. Отже, з підвищенням температури тривалість міжфазних періодів скорочуватиметься. Коротшим виявиться тривалість вегетаційного циклу сільськогосподарських культур. Тому терміни достигання і збирання польових культур виявляться більш ранніми.
Відомо, що продуктивність пізньостиглих культур вища, ніж ранньостиглих. Тому скорочення тривалості періоду вегетації призведе до зниження врожайності зернових культур.
З іншого боку, збільшення концентрації вуглекислого газу зумовить зростання вегетативної маси, завдяки чому підвищиться врожайність трав і коренеплідних культур, особливо цукрових буряків й картоплі.
Велику небезпеку для сільськогосподарського виробництва становить підвищення температури повітря до рівня, що перевищує оптимальне і припустиме максимальне значення (вище ЗОС), за якого коренева система рослин не в змозі компенсувати і відшкодовувати витрату вологи на транспірацію листковою поверхнею. За прогнозами вчених, значна частина території Північної Америки, Азії та європейських долин, що частково охоплюють Україну, де нині розташовані "зернові" зони, може постраждати від глобального підвищення температури. Передбачається, що в цих регіонах скоротиться період розвитку зернових культур і знизяться їхні врожаї.
Високий рівень температури повітря негативно вплине на режим зволоження ґрунту у зв'язку з посиленням випаровування води. Прогнозується поява значних площ з недостатнім зволоженням в Австралії, США, Франції, республіках Передньої Азії, Україні, а також Великій Британії, де, як відомо, близькість океанічної води сприяє зволоженню повітря і випаданню опадів. У цих країнах через пересихання ґрунту на сільськогосподарських полях землеробство буде Малоефективним.
Розрахунки показують, що за останнє століття середня річна температура повітря в Сибіру і на сході Китаю підвищилася на 2...4°С при загальному потеплінні на Північній півкулі Землі в межах 0,6...1оС. Передбачається, що до кінця 2050 року глобальна температура підвищиться на 2...5°С. Якщо це відбудеться, то межі природних зон зрушаться на північ на 150-550 км, що спричинить відповідне скорочення площі вічної мерзлоти і льодовиків. Моделювання змін клімату дає змогу прогнозувати скорочення до 40-50 відсотків території тайги і тундри.
Підвищений температурний режим збільшить імовірність лісових пожеж і скорочення площ тайгового лісу. Внаслідок цього збільшаться площі степів у Сибіру й Канаді, де клімат схожий за своїми характеристиками. Завдяки цьому на цих територіях з'явиться можливість розширити площі під посіви сільськогосподарських культур там, де існує вічна мерзлота. Отже, глобальне потепління в перспективі принесе для цієї території відчутне благополуччя: північні болота перетворяться на благодатні пасовища, а навколишнє середовище стане теплим і комфортним для проживання і заняття землеробством.
