1980 – 2022 : zmiany klimatyczne już wpłynęły na produkcję nasion kukurydzy

FNPSMS uczyniła odporność roślin wobec zmian klimatycznych kluczowym tematem swojego „Programu działań technicznych w zakresie produkcji nasion”. W ramach tego programu w 2022 roku rozpoczęto szerokie badanie, prowadzone przez instytut Arvalis, mające na celu ocenić, jak czynniki klimatyczne, w zależności od lokalizacji i częstotliwości ich występowania, wpływają na rozwój i wydajność roślin rodzicielskich w produkcji nasion kukurydzy.  Pierwsza faza polegała na analizie danych z ostatnich 40 lat, podzielonych na dwa okresy: „odległy” – od 1983 do 2002 i „niedawny” – od 2003 do 2022.

„W pierwszym etapie badania sporządzono listę dat wystąpienia kluczowych stadiów rozwojowych kukurydzy dla każdego roku i każdej lokalizacji (w sumie 17), w oparciu o typowe warunki siewu i wczesność odmian » –  wyjaśnia Régis Doucet z francuskiego Instytutu Roślin Arvalis. Następnie, dla każdego stadium rozwoju o wysokim stopniu wrażliwości – wschody, mejoza męska, kwitnienie… – przypisano ryzyka klimatyczne i wyznaczono dla nich progi krytyczne: stres cieplny, zbyt niskie lub wysokie temperatury, zbyt małe nasłonecznienie, stres wodny lub nadmiar wody. Zrobiono to zgodnie z podejściem eko-klimatycznym.  Celem nie jest bezpośrednie mierzenie wpływu na plon, lecz zrozumienie, jak na jego poszczególne elementy składowe (jak np. produkcja pyłku czy formowanie kolb…) wpływają zmiany klimatu, by w razie potrzeby dostosować technologię uprawy. Skupiamy się zatem na obu liniach rodzicielskich – męskiej i żeńskiej”.

Parametry klimatyczne, istotne okresy i progi przyjęte do badania

(Źródło: Badanie dotyczące wpływu zmian klimatycznych i odporności uprawy kukurydzy nasiennej).

Badania prowadzone w ostatnich czterdziestu latach pokazują, że wiosenne przymrozki pojawiające się między wschodami a stadium pięciu liści mogą powodować ubytki roślin lub poważne opóźnienia ich  rozwoju. Podobnie, jeżeli na początku fazy generatywnej temperatura spada poniżej 10°C, pojawiają się problemy z krzewieniem, rozwijaniem się kwiatów czy obumieraniem wiech.  Z kolei nadmiernie wysokie temperatury (powyżej 35°C) prowadzą do zaburzeń wzrostu między stadium mejozy męskiej a kwitnieniem, przy czym w późniejszych fazach może dojść do utraty żywotności pyłku.

„Innymi słowy, zmiany temperatur odnotowane w ciągu ostatnich 40 lat już wyraźnie wpłynęły na cykl rozwojowy upraw. W ciągu ostatnich dwóch dekad zwiększyło się ryzyko przekroczenia krytycznej temperatury 35°C. „ Parametry dotyczące niskich temperatur i nasłonecznienia pokazują, że „ryzyko w tych obszarach zmniejszyło się wyraźnie w porównaniu z normami z ostatnich 20 lat”.   Jeśli chodzi o ryzyko „nadmiaru lub niedoboru wody”, faktem jest, że całkowite sumy opadów w ciągu sezonu uprawowego zmieniły się niewiele, ale rozłożenie opadów w trakcie całego cyklu już uległo zmianie. W ten sposób okres wrażliwości roślin na stres wodny przesunął się w czasie. Ryzyko stresu w ujęciu mediany zmieniło się nieznacznie, jednak obserwuje się lata, gdy ryzyko związane z suszą wykracza „poza normy”,  jak miało to miejsce na przykład w 2003 i 2022 roku.

Jak to wpływa na produkcję nasion? Zaczęto już stosować strategie  unikania  stresu. Wzrost temperatur, przy niezmienionej dacie siewu i wczesności odmian, prowadzi do skrócenia średniego czasu trwania cykli rozwojowych. „Na początku cyklu zmiany są prawie niezauważalne, ale stają się wyraźne w momencie kwitnienia, a jeszcze bardziej w okresie dojrzałości roślin”, mówi Régis Doucet. Średnio dla badanych regionów data kwitnienia przyspieszyła się o 4,7 dnia, w granicach od 3 do 6 dni. „Takie spojrzenie wstecz pozwala planować dostosowanie upraw w nadchodzących latach, przede wszystkim przesuwając daty siewu, aby najbardziej wrażliwe fazy nie pokrywały się z okresami największego ryzyka. Zmiany te już zachodzą, gdyż średnio data siewu w ciągu ostatnich 20 lat ulegała przyspieszeniu o około jeden dzień co trzy lata. Te obserwacje muszą być uwzględnione w prowadzonych aktualnie badaniach prognostycznych” -podsumowuje.