Ми всі знаємо, що зміна клімату впливає на нас багатьма способами, але для сільського господарства цей вплив збільшує неконтрольований щоденний погодний ризик, з яким фермери стикаються в короткостроковій перспективі.
Зміна клімату (мінливість)
У четвертий випуск "Розмови про погоду на ферміУ попередньому випуску ми обговорювали важливість вологості ґрунту для розвитку та врожайності сільськогосподарських культур. У цій частині ми розглянемо, як зміна (мінливість) клімату впливає на повсякденну діяльність фермерських господарств через погодні зміни, в тому числі на вологість ґрунту.
Передумови
Ми всі знаємо, що зміна клімату впливає на нас у багатьох аспектах, але для сільського господарства цей вплив полягає у збільшенні неконтрольованого щоденного погодного ризику, з яким фермери стикаються в короткостроковій перспективі. Звичайно, клімат - це довгостроковий вираз погоди протягом певного періоду часу (зазвичай 30 років), тоді як погода - це щоденні коливання. Саме мінливість клімату (вплив на повсякденну погоду) надзвичайно важко спланувати у щоденній роботі фермерського господарства.
Що це означає для фермерських господарств?
Як відомо, погода впливає на більшість, якщо не на всі операції на фермі, від посіву, обробітку ґрунту, внесення поживних речовин, рішень щодо обприскування, збору врожаю, управління тваринництвом, кормових раціонів тощо. Вплив мінливості клімату буде відрізнятися від регіону до регіону, але нижче наведено короткий огляд потенційних наслідків, як позитивних, так і негативних:
- Підвищення температури що може збільшити кількість безморозних днів і днів з підвищеною температурою, що може підвищити врожайність і дозволити вирощувати нові види сільськогосподарських культур у деяких регіонах.
- Частіші та інтенсивніші шторми, повені та посухи можна очікувати щороку, збільшуючи ризик виробництва продуктів харчування.
- Тепліші зимові температури може збільшити тиск шкідників та хвороб шляхом покращення виживання нових та існуючих видів під час зимівлі.
- Плодові культури можуть бути особливо вразливими до перепадів температур восени (випрівання) та весняних заморозків. Більша мінливість весняних та осінніх температур може спричинити стрес для плодових дерев, що призводить до втрати цвітіння через пізні заморозки.
- Збільшення безморозних періодів може створити можливості для розширення посівів теплих культур таких як кукурудза та соя, а також потенційне розширення сільськогосподарського виробництва на північ, де це дозволяють ґрунти.
- Зменшення кількості опадів в кінці вегетаційного періоду в поєднанні з підвищеною спекою призведе до стрес для рослин і може мати негативний вплив на врожайність та якість, особливо в олійних культурах.
- Зменшення річкового стоку, менше танення снігу для поповнення річок і більш ранній пік стоку можуть призвести до зменшення доступу до води для зрошення влітку та посилення конкуренції за запаси підземних вод між різними галузями промисловості.
- Підвищення температури та нормування води може потенційно вплинути на здоров'я худобищо призводить до зниження виробництва молока, яєць та м'яса і навіть до падежу тварин, збільшення витрат на охолодження для виробників.
- Підвищений рівень CO2 може призвести до підвищення врожайності таких культур, як пшениця, ячмінь, ріпак, соя та картопля.
- У поєднанні з вищими літніми температурами, підвищеним випаровуванням, змінною кількістю опадів це вплине на рівень вологості ґрунту для розвитку та врожайності сільськогосподарських культур.
Як випливає з зображення, розвиток нових технологій допоможе компенсувати деякі зміни, пов'язані з мінливістю клімату, і відкриє нові можливості. Однією з таких технологій є цифрове або IoT сільське господарствоякий може надавати точну та своєчасну інформацію для багатьох управлінські рішенняПосів, час обприскування, потреби в поживних речовинах, боротьба зі шкідниками, боротьба з хворобами, планування робіт і здоров'я худоби. Ці цифрові інструменти або інструменти Інтернету речей забезпечують фермерське господарство своєчасною та достовірною інформацією, яка надає рішення для кращого управління, оптимізації виробничих ресурсів та зменшення ризиків. (Зображення нижче)
Приклад мінливості клімату та управління поживними речовинами
2021 рік на заході Канади характеризувався надзвичайною сухістю та теплими й спекотними температурами. Врожайність більшості сільськогосподарських культур знизилася через нестачу запасів ґрунтової вологи та несвоєчасні дощі. Восени також спостерігалося продовження сухих і теплих умов, що мало сприяло поповненню запасів ґрунтової вологи. Взимку 2021-2022 років випало кілька рясних снігопадів, але, як ми вже обговорювали, вода може зберігатися в сніговому покриві та/або втрачатися через сублімацію протягом зими. У 2022 році умови змінилися з екстремально сухих на дуже вологі, польові та посівні роботи сповільнилися через вологість, а деякі площі не були засіяні через надмірну вологість. Своєчасні та рясні опади продовжувалися протягом усього вегетаційного періоду, що призвело до надмірного зволоження ґрунту, а отже, і до вищого потенціалу врожайності. Наведені нижче графіки чітко ілюструють цю зміну вологості ґрунту з 2021 по 2022 рік.
Офіційні звіти про опади з державних метеостанцій у Вінніпезі чітко характеризують мінливість клімату в 2021 і 2022 роках, де кількість опадів, зафіксованих у 2022 році, склала 766 мм, що майже вдвічі більше, ніж у 2021 році, коли було зафіксовано 384 мм. Крім того, 2022 рік став найвологішим роком за всю історію спостережень, перевершивши 1962 рік, коли випало 725 мм. Це наочний приклад мінливості клімату в дії.
Що це означає для управління поживними речовинами?
Як ви можете собі уявити, зміна потенціалу врожайності з 2021 до 2022 року була досить різною. Наприклад, у 2021 році запасів ґрунтової вологи було набагато менше, скажімо, 7 дюймів за весь вегетаційний період, тоді як у 2022 році запасів ґрунтової вологи було більше - 14 дюймів. Пам'ятайте, що кожен дюйм збереженої ґрунтової води означає стільки ж бушелів врожаю для кожної культури. Якщо розглядати культуру пшениці, то це означає, що потенційна врожайність у 2021 році становитиме 49 бушелів з акра, тоді як у 2022 році - 98 бушелів з акра. Те, як ви керуєте цими щорічними змінами з точки зору поживних речовин, є досить різним: у посушливий рік кількість поживних речовин має бути набагато меншою, оскільки кількість ґрунтової води, необхідної для врожайності, є низькою, тоді як у вологий рік можна вносити більше поживних речовин, щоб досягти потенціалу врожайності. Отже, як дізнатися, який потенціал врожайності ви можете отримати з року в рік, враховуючи мінливість клімату? Саме тут цифрове рішення для прогнозування врожайності надходить. Як показано на ілюстрації, ви можете відстежувати врожайність, зумовлену водою, день за днем і в майбутньому на основі довгострокових нормальних і сезонних прогнозів. На цій ілюстрації прогноз врожайності пшениці вищий за довгострокову норму завдяки своєчасним дощам і надмірній вологості ґрунту.
Як ми вже обговорювали раніше, розвиток нові технології допоможе компенсувати деякі зміни, пов'язані з мінливістю клімату, і запропонує нові можливості. Однією з таких технологій є цифрове сільське господарство або сільське господарство Інтернету речей, яке може надати точну і своєчасну інформацію для прийняття багатьох управлінських рішень: посів, час обприскування, потреби в поживних речовинах, боротьба зі шкідниками, боротьба з хворобами, планування робіт, здоров'я худоби і, в даному прикладі, прогнозування врожайності. Ці цифрові або Інструменти IoT з'єднати поле-ферму зі своєчасною та достовірною інформацією, яка надає рішення для кращого управління, оптимізації ресурсів та зниження ризиків в умовах мінливого клімату.
Про автора:
Протягом останніх 30 років Гай Еш працював агрометеорологом та спеціалістом з наукових спостережень за Землею. Наразі він є глобальним менеджером з навчання та роботи з ключовими клієнтами в Канаді для австрійської компанії Pessl Instruments. Pessl Instrument - це IoT-компанія, яка виробляє обладнання (логгери та датчики) та програмні рішення, орієнтовані на сільськогосподарський сектор. Ми працюємо в більш ніж 85 країнах і маємо понад 70 000 пристроїв і 700 000 датчиків, розгорнутих для широкого спектру сільськогосподарських застосувань: управління хворобами, зрошення, вологість ґрунту, пастки для комах, камери для посівів, метеостанції, родючість ґрунту тощо. Однією з його функцій є забезпечення глобального навчання для широкого переліку рішень Інтернету речей для різноманітних культур - рису, пшениці, сої, апельсинів, кукурудзи, каноли, кормів, винограду, фруктів та овочів тощо.