Мы все знаем, что изменение климата влияет на нас во многих отношениях, но для сельского хозяйства это влияние заключается в увеличении неконтролируемого ежедневного погодного риска, с которым сталкиваются фермеры в короткие...

Изменение климата (изменчивость)

В четвертый выпуск программы "Погодные разговоры на фермеМы обсудили важность влажности почвы для развития и урожайности сельскохозяйственных культур. В этой части мы рассмотрим, как изменение климата (изменчивость) влияет на ежедневные сельскохозяйственные операции через изменения погоды, включая влажность почвы.

Изменение климата_ФВТ

Справочная информация

Мы все знаем, что изменение климата влияет на нас во многих отношениях, но для сельского хозяйства это влияние заключается в увеличении неконтролируемого повседневного погодного риска, с которым фермеры сталкиваются в краткосрочной перспективе. Климат - это, конечно, долгосрочное проявление погоды в течение определенного периода времени (обычно 30 лет), в то время как погода - это ежедневные колебания. Именно изменчивость климата (воздействие на повседневную погоду) крайне сложно планировать в повседневной работе фермерского хозяйства.

Изменчивость климата

Что это означает для фермерских хозяйств?

Как мы знаем, погода влияет на большинство, если не на все операции на ферме, от посева, обработки почвы, внесения питательных веществ, решений по опрыскиванию, сбора урожая, управления животноводством, рационов кормления и т.д. Воздействие изменчивости климата будет разным в разных регионах, но ниже приводится краткое описание потенциальных последствий, как положительных, так и отрицательных:

  • Повышение температуры что может увеличить количество безморозных дней и дней с градусами вегетации, что может повысить урожайность и позволить выращивать новые виды культур в некоторых регионах.
  • Более частые и интенсивные штормы, наводнения и засуха можно ожидать ежегодно, что повышает риск производства продовольствия.
  • Более теплые зимние температуры может увеличить давление на вредителей и болезни за счет повышения выживаемости на зимовке новых и существующих видов.
  • Плодовые культуры могут быть особенно уязвимы к изменчивым температурам осенью (закалка) и весенним заморозкам. Большая изменчивость весенних и осенних температур может вызвать стресс у плодовых деревьев, что приведет к потере цветения из-за поздние заморозки.
  • Увеличение безморозных периодов может предоставить возможности для расширение посевов культур, выращиваемых в теплый период таких как кукуруза и соя, а также потенциальное расширение сельскохозяйственного производства на север, где это позволяют почвы.
  • Сокращение количества осадков в конце вегетационного периода в сочетании с усилением жары вызовет стресс для растений и может оказать негативное влияние на урожайность и качество, особенно масличных культур.
  • Уменьшение стока ручьев, меньшее количество талого снега для пополнения рек и более ранние пики стока могут привести к тому, что сокращение доступа к воде для орошения в летний период и усиление конкуренции за запасы подземных вод со стороны многочисленных отраслей промышленности.
  • Повышение температуры и рационирование воды могут потенциально повлиять на здоровье скота, что приводит к снижению производства молока, яиц и мяса и даже к летальным исходам, увеличению затрат на охлаждение для производителей.
  • Повышенный уровень CO2 может привести к повышению урожайности таких культур, как пшеница, ячмень, канола, соя и картофель.
  • В сочетании с более высокими летними температурами, повышенным испарением, переменным количеством осадков это повлияет на уровень влажности почвы для развития и урожайности сельскохозяйственных культур.

Изменение климата

Как следует из изображения, развитие новых технологий поможет компенсировать некоторые изменения, связанные с изменчивостью климата, и откроет новые возможности. Одной из таких технологий является цифровое или IoT сельское хозяйствокоторая может обеспечить точную и своевременную информацию для множества управленческие решения: посев, сроки опрыскивания, потребности в питательных веществах, борьба с вредителями, управление болезнями, планирование работ и здоровье скота. Эти цифровые или IoT-инструменты связывают полевые и фермерские хозяйства со своевременной и достоверной информацией, которая обеспечивает решения для лучшего управления, оптимизации вводимых ресурсов и снижения рисков. (Изображения ниже) 

Pessl-Instruments-Metos-Nested-Holistic-Approach

Управление рентабельностью инвестиций

Пример изменчивости изменения климата и управления питательными веществами

2021 год в Западной Канаде характеризовался экстремальной засухой и теплыми или жаркими температурами. Урожайность большинства сельскохозяйственных культур снизилась из-за отсутствия накопленной почвенной влаги и своевременных дождей. Осенью также сохранялись сухие и теплые условия, что не способствовало пополнению запасов влаги в почве. Зимой 2021-2022 годов выпало несколько хороших осадков, но, как мы уже говорили, вода может накапливаться в снежном покрове и/или теряться в результате сублимации в течение зимы. В 2022 году условия перешли от экстремальной сухости к очень влажным условиям, полевые работы и посевные операции замедлились из-за влажных условий, а некоторые участки не были засеяны из-за чрезмерной влажности. Своевременные и обильные осадки продолжались в течение всего вегетационного периода, что привело к обильному увлажнению почвы для повышения потенциала урожая. Приведенные ниже графики наглядно иллюстрируют изменение влажности почвы с 2021 по 2022 год.

Официальные отчеты об осадках с государственных метеостанций в Виннипеге четко характеризуют изменчивость климата в 2021 и 2022 годах, где количество осадков, зарегистрированных в 2022 году, составило 766 мм, что почти в два раза больше, чем в 2021 году - 384 мм. Кроме того, 2022 год стал самым влажным за всю историю наблюдений, превзойдя 1962 год, когда выпало 725 мм. Это наглядный пример изменчивости климата в действии. 

Разговоры о погоде на ферме_Ноябрь 2021 года - 1 мая 2022 года

С ноября 2021 года по 1 мая 2022 года

Разговор о погоде на ферме_май 20222 - 1 сентября 2022 года

С мая 2022 года2 по 1 сентября 2022 года

Что это означает для управления питательными веществами?

Как вы можете себе представить, изменения в потенциале урожайности с 2021 по 2022 год были совершенно разными. Например, в 2021 году было намного меньше накопленной почвенной влаги, скажем, 7 дюймов за весь вегетационный период, в то время как в 2022 году было накоплено около 14 дюймов почвенной влаги. Помните, что каждый дюйм накопленной почвенной влаги означает столько бушелей урожая для каждой культуры. Если рассматривать пшеницу, то в 2021 году потенциал урожайности составит 49 бушелей на акр, а в 2022 году - 98 бушелей на акр. Как управлять этими ежегодными изменениями с точки зрения питательных веществ - совершенно разные вещи: в засушливый год количество питательных веществ должно быть намного меньше, так как количество почвенной воды для урожая невелико, в то время как во влажный год можно внести больше питательных веществ, чтобы удовлетворить потенциал урожая. Как же узнать, каков потенциал урожайности из года в год при изменчивости климата? Именно в этом случае цифровое решение для прогнозирование урожайности приходит. Как показано на рисунке, вы можете отслеживать урожайность, обусловленную водой, день за днем и в будущем на основе долгосрочных нормальных и сезонных прогнозов. На этом рисунке прогноз урожайности пшеницы выше долгосрочной нормы из-за своевременных дождей и обильного увлажнения почвы.

Управление питательными веществами

Как мы уже говорили ранее, разработка новые технологии помогут компенсировать некоторые изменения, связанные с изменчивостью климата, и откроют новые возможности. Одним из таких методов является цифровое или IoT сельское хозяйство, которое может предоставить точную и своевременную информацию для принятия множества управленческих решений: посев, сроки опрыскивания, потребности в питательных веществах, борьба с вредителями, борьба с болезнями, планирование работ, здоровье скота и, в данном примере, прогнозирование урожая. Эти цифровые или Инструменты IoT связывать поле-ферму со своевременной и достоверной информацией, которая обеспечивает решения для лучшего управления, оптимизации вводимых ресурсов и снижения рисков в условиях меняющегося климата.

Об авторе:
Гай Эш работал агрометеорологом и специалистом по научным наблюдениям Земли в течение последних 30 лет. В настоящее время он является менеджером по глобальному обучению и работе с ключевыми клиентами в Канаде компании Pessl Instruments, Австрия. Pessl Instrument - это IoT-компания, которая производит аппаратные (регистраторы и датчики) и программные решения, ориентированные на сельскохозяйственный сектор. Мы работаем в более чем 85 странах и имеем более 70 000 устройств и 700 000 датчиков, развернутых для широкого спектра сельскохозяйственных приложений: управление болезнями, ирригация, влажность почвы, ловушки для насекомых, камеры для посевов, метеостанции, плодородие почвы и т.д. Одна из его функций заключается в проведении глобального обучения по обширному списку IoT-решений для широкого спектра сельскохозяйственных культур - риса, пшеницы, сои, апельсинов, кукурузы, канолы, кормов, винограда, фруктов и овощей и т.д.

Avatar-Guy

Гай Эш,
METOS® Менеджер по глобальному обучению