Klimat i rolnictwo 

Dowiedz się więcej!

Chwasty, choroby i szkodniki

Klimat wpływa nie tylko na rośliny uprawne, ale i na towarzyszące im chwasty. Występowanie i rozwój szkodników, chwastów i czynników chorobotwórczych są w dużym stopniu uzależnione od klimatu, a zwłaszcza od temperatury powietrza, dostępu do światła i wody.
 

Klimat ma też wpływ na skuteczność pestycydów stosowanych do zwalczania lub zapobiegania inwazjom szkodników. Intensywność i czas występowania opadów deszczu decydują o tym, jak długo pestycydy pozostają aktywne i w jakim stopniu. Temperatura i światło zaś wpływają na długość czasu ich efektywnego działania poprzez przyspieszanie ich rozkładu chemicznego. Większość analiz potwierdza, że w zmieniającym się klimacie szkodniki mogą stać się bardziej aktywne, niż obecnie i mogą zwiększać swój zasięg geograficzny. Prawdopodobnie więc będziemy w przyszłości stosować coraz więcej chemikaliów w rolnictwie, a to wywoła skutki zdrowotne, ekologiczne i ekonomiczne.
 

Reakcja na zmiany pogody 

Ponieważ poszczególne gatunki szkodników reagują w bardzo różny sposób na warunki meteorologiczne, trudno jest w sposób prosty i jednoznaczny określić relacje między szkodnikami a klimatem. Rozwojowi większości szkodników sprzyjają warunki ciepłe i wilgotne. Jednak uszkodzenia roślin są skutkiem złożonych oddziaływań między dwoma lub więcej organizmami, dlatego trudno je precyzyjnie przewidzieć. Przykładowo, rośliny osłabione brakiem wody podczas suszy łatwiej ulegają atakom szkodników, niż rośliny, które nie są narażone na taki stres.

Zniszczenia spowodowane przez szkodniki są konsekwencją złożonych procesów ekologicznych. Przykładem może być biedronka azjatycka. Jej ojczyzną jest Azja, ale przystosowała się ona do klimatu i środowisk wielu różnych krajów. Jest bardzo pożytecznym drapieżnikiem żywiącym się głównie mszycami, ale może też wyrządzać szkody, kiedy występuje w dużych ilościach i pod koniec lata żywi się owocami roślin uprawnych. Biedronka azjatycka jest ważną, naturalną bronią w walce z mszycami i innymi owadami, dlatego trzeba umieć ją rozpoznawać i rozważnie używać pestycydów lub stosować alternatywne metody ochrony roślin.
 

Opady, czy to optymalne, czy też nadmierne lub niewystarczające, są prawdopodobnie najważniejszym czynnikiem decydującym o tym w jaki sposób rośliny reagują na szkodniki i choroby. Zarówno bezpośrednie, jak i pośrednie oddziaływanie wilgotności powietrza na rośliny sprawia, że są one bardziej wrażliwe na działanie szkodników, szczególnie w pierwszych fazach rozwoju. Inwazja szkodników często zbiega się w czasie ze zmianami warunków pogodowych, takich jak zbyt wczesne czy zbyt późne deszcze, susza lub nadmierne opady, które i bez udziału szkodników mogą powodować obniżenie plonów. W takich okolicznościach przypisywanie konkretnych strat działaniu szkodników może być trudne. Tabela 1 pokazuje te czynniki pogodowe, które mają istotny wpływ na występowanie plag szkodników, oraz przykłady zniszczeń przez nie spowodowanych.

Owady

Owady spotykamy w każdej strefie klimatycznej. Środowisko ich życia i strategie przetrwania zależą od pogody. Jako organizmy zimnokrwiste są one szczególnie wrażliwe na temperaturę. Wraz ze wzrostem temperatury owady szybko zwiększają swoją liczebność. W czasie ciepłych zim mniej owadów ginie wskutek wymarzania, co zwiększa ich populację wiosną i latem. Susza wywołuje zmiany w procesie wzrostu i rozwoju gatunków roślin, na których żerują owady, co może prowadzić do zmniejszenia populacji owadów pożytecznych, pająków i ptaków, przyczyniając się do zwiększenia natężenia skutków inwazji szkodników. Nietypowo chłodne i wilgotne warunki też mogą spowodować masowy atak owadów i chwastów, chociaż nadmiar wilgoci w glebie może spowodować zatopienie żyjących tam owadów.

Chwasty

Chwasty rywalizują z roślinami uprawnymi o składniki pokarmowe zawarte w glebie, o światło i przestrzeń. Susza zwiększa współzawodnictwo między roślinami uprawnymi a chwastami o zawartą w glebie wodę, natomiast duża wilgotność sprzyja rozplenianiu się chwastów. Okazuje się, że wraz ze wzrostem temperatury powietrza chwasty trawiaste produkują coraz więcej biomasy. Natomiast wyższe temperatury w połączeniu z dużą wilgotnością powodują rozprzestrzenianie się chorób. Stale wilgotna roślinność (np. wskutek deszczu, rosy, mgły itp.) sprzyja kiełkowaniu zarodników i rozmnażaniu się grzybów i bakterii oraz wpływa na cykl rozwojowy nicieni żyjących w glebie. Niektóre patogeny (np. mączniak) rozwijają się dobrze, kiedy jest gorąco i sucho pod warunkiem, że w nocy tworzy się rosa.

Większość gatunków roślin zaliczanych do chwastów można zaliczyć również do grupy gatunków pionierskich, nazywanych tak ze względu na ich zdolność przystosowywania się do szerokiego zakresu warunków środowiskowych. Rośliny te są pierwszymi, które wkraczają na nowe tereny. Czasami stają się niebezpieczne ponieważ mogą przetrwać w bardziej surowych warunkach, niż wiele gatunków hodowlanych.

Ekspansja chwastów, chorób i szkodników w ostatnich latach

Od 1940 roku zaobserwowano globalny wzrost strat spowodowanych przez szkodniki we wszystkich regionach i wśród wszystkich roślin uprawnych. W tym samym czasie nastąpił ogromny wzrost ilości i toksyczności używanych pestycydów. Powodem zwiększenia się szkód wyrządzanych przez szkodniki są zmiany w systemach produkcji, większa odporność niektórych szkodników na pestycydy oraz uprawa roślin w cieplejszych i bardziej wilgotnych regionach klimatycznych, gdzie rośliny są bardziej podatne na działanie szkodników.
 

Zasięgi występowania kilku najważniejszych owadów, chwastów i patogenów rozszerzyły się i przesunęły w kierunku północnym. Tendencje klimatyczne obserwowane w ostatnich latach i ekstremalne zjawiska pogodowe mogą przyczyniać się, w sposób pośredni i bezpośredni, do zwiększania szkód wyrządzanych przez szkodniki. To czy globalne zmiany klimatu mają w tym udział pozostaje kwestią dalszych badań.

Nawet jeśli nie wystapią zmiany klimatu, to problem walki ze szkodnikami będzie stanowić poważne wyzwanie w nadchodzących dziesięcioleciach. Przede wszystkim rolnictwo jest coraz bardziej uzależnione od środków chemicznych i wiąże się to ze wzrostem kosztów ponoszonych na rzecz ochrony środowiska i zdrowia publicznego. Lepsze prognozy pogody mogą pomóc rolnikom przygotować się do zmieniających się z roku na rok i w poszczególnych porach roku warunków oraz zoptymalizować użycie pestycydów przy równoczesnym zminimalizowaniu szkód środowiskowych.
 

O tej stronie:

Autorzy:  Marta Moneo i Ana Iglesias - Universidad Politécnica de Madrid - Hiszpania
1. Recenzent: Alex de Sherbinin - CIESIN, Columbia University - USA
2. Recenzent: Lily Parshall - Goddard Institute for space studies, Columbia University - USA
Konsultacja dydaktyczna: Emilio Sternfeld - Colegio Virgen de Mirasierra - Hiszpania
ostatnia aktualizacja: 12/05/2004
Tłumaczenie na język polski: Mgr Sebastian Wypych, Dr Anita Bokwa, Uniwersytet Jagielloński, Kraków