ilmastonmuutoksen vaikutus viljanjalostukseen
DESCRIPTION
Ilmastonmuutoksen vaikutus viljanjalostukseen. SVS Miniseminaari 22.10.2008 Reino Aikasalo Boreal Kasvinjalostus Oy. ILMASTONMUUTOS. Kasvihuonekaasujen pitoisuudet ilmakehässä ovat kasvaneet, mikä voimistaa kasvihuoneilmiötä ja lämmittää ilmastoa - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
Ilmastonmuutoksen vaikutus viljanjalostukseen
SVS Miniseminaari 22.10.2008
Reino AikasaloBoreal Kasvinjalostus Oy
ILMASTONMUUTOS
• Kasvihuonekaasujen pitoisuudet ilmakehässä ovat
kasvaneet, mikä voimistaa kasvihuoneilmiötä ja
lämmittää ilmastoa
• Tätä lämpenemistä ja siitä aiheutuvia ilmaston
häiriöitä kutsutaan ILMASTONMUUTOKSEKSI
Kasvihuonekaasut
http://www.ilmasto.org
Taulukko 4: Suomen päästöt lähteittäin
Lähde Kaasut Osuus
Energiantuotanto ja liikenne
CO2, CH4, muut hiilivedyt, N2O, NOx, CO 86 %
Liuottimet, kylmäaineet ja vaahtomuovit halogenoidut hiilivedyt 4 %
Kemiallinen lannoitus N2O 3 %
Jätteet CH4 3 %
Karjatalous CH4 2 %
Typpihapon valmistus N2O 1 %
Sementin valmistus CO2 1 %
Maapallon keskilämpötilan muutokset havaintotietojen perusteella: harmaa käyrä esittää poikkeamia jakson 1961-90 keskiarvosta. Ilmakehän hiilidioksidipitoisuudet, jotka on analysoitu Etelämantereen jäätikkökairauksista, on merkitty sinisillä neliöillä. Sininen yhtenäinen viiva kuvaa suoraan ilmakehästä mitattuja hiilidioksidipitoisuuksia.
ERI MALLIEN MUKAINEN MAAPALLON
LÄMPÖTILAN NOUSU 1980-1999 2090-2099
• A2-skenaario: 2.0 – 5.4 astetta
• A1B-skenaario: 1.7 - 4.4 astetta
• B1-skenaario: 1.1 – 2.9 asteta
Kuva 1. Ilmastonmuutosmallien tulosten keskiarvona saatuja ennustuksia maapallon keskilämpötilan muutokselle vv. 2000-2100. Kaikki lämpötila-arvot on ilmaistu muutoksina suhteessa jakson 1980-1999 keskiarvoon. (IPCC
)
Kuva 3. A1B-skenaarion mukainen, sademäärän ennustettu muutos (prosentteina) joulu-helmikuussa (vasen kuva) ja kesä-elokuussa (oikea kuva); verrattu jakson 2090-2099 sademääriä jaksoon 1980-1999.
(IPCC, 2007)
Suomen vuosikeskilämpötilan poikkeamat jakson 1961-1990 keskiarvosta [ºC], 1847-2006. Musta tasoitettu käyrä vastaa suunnilleen 10-vuoden liukuvaa keskiarvoa. Suomen keskilämpötila oli noin 1,5 ºC jaksolla 1961-90.
ENNUSTETUT MUUTOKSET SUOMESSA TÄLLÄ
VUOSISADALLA
• Perustuvat 19 ilmastomallilla tehtyihin kokeisiin (osa IPCC:n
23 mallista)
• Pääsääntöisesti 2 kasvihuoneskenaariota
– A2-skenaario: päästöjen kasvu jatku tulevaisuudessakin
voimakkaana
– B1-skenaario: päästöjä oletetaan tehokkaasti rajoitettavan
– (A1B-skenaario: edellisten ääivaihtoehtojen välimuoto)
(IPCC ja Ilmatieteen laitos)
Muutokset vuoden eri kuukausina
• Kaikkina kuukausina lämpötila nousee.
• Lämpeneminen on talvella selvästi voimakkaampaa. Kesällä
lämpötilan nousu on alle puolet tästä.
• Eri mallien antamat tulokset poikkeavat toisistaan melko
paljon.
• Sademääräkin lisääntyy kaikkina vuodenaikoina, mutta
erityisesti talvella. Alkukesällä sateisuus saattaa vähentyä.
ENNUSTETTU LUMIPEITTEEN MUUTOS
1980-2080
(IPCC ja Ilmatieteen laitos)
MUUTOKSIA EUROOPASSA
• Välimeren maissa lämpötilat kohoavat eniten (+4-5 C), ja
kesällä sademäärät putoavat jopa 30 %
• Keski-Euroopassa sateet vähenevät kesällä ja lisääntyvät
talvella
• Pohjois-Euroopassa sademäärä kasvaa vain hieman.
Kuivuus-ongelmat saattavat silti lisääntyä:
– nykyistä pidemmät poutakaudet mahdollisia, vaikka
rankimmat sateet saattavat lisääntyä
– ilmaston lämmetessä kasvien vedentarve lisääntyy
jyrkästi haihdunnan voimistuessa
Suomen ilmaston tunnuslukuja 1971-2000 ja
tulevaisuuden skenaarioita (A2).
Jokioinen
(60.75
⁰
N, 23.75
⁰
E)
169 139 1193 27.huhti 12.loka
2025 181 121 1371 22.huhti 18.loka
2055 196 93 1577 16.huhti 28.loka
2085 219 27 1859 5.huhti 9.marras
Seinäjoki
(62.75
⁰
N, 22.75
⁰
E)
160 149 1082 30.huhti 6.loka
2025 171 131 1248 25.huhti 12.loka
2055 186 106 1436 18.huhti 21.loka
2085 208 34 1708 8.huhti 3.marras
1986 (1971-2000)
Kasvuk. alku
Kasvuk. loppupv yli 5
⁰
C pv alle 5
⁰Lämpö-summa
1986 (1971-2000)
(Hakala, K. & Peltonen-Sainio, P. 2008)
PALJONKO LÄMPÖSUMMAT KASVAVAT?
• A2-skenaario:
– vuosisadan lopulla lämpösumma on Keski-Lapissa samaa
luokkaa kuin nykyisin Etelä-Suomessa (1200°Cvrk)
– Pohjanmaan tuleva lämpösumma (n. 1600°Cvrk) vastaisi
nykyistä Tanskaa, Etelä-Suomen sisämaan 1900°Cvrk
nykyistä Belgiaa.
• B1-skenaario:
– Oulun korkeudella lämpösummaa kertyisi vuosisadan
lopulla yhtä paljon kuin nykyisin lounaissaaristossa.
25.4.
5.5.
15.5.
25.5.
4.6.
14.6.
24.6.
4.7.
14.7.
24.7.
3.8.
13.8.
23.8.
2.9.
12.9.
22.9.
2.10.
12.10.
22.10.
0
200
400
600
800
1,000
1,200
1,400TEHOISA LÄMPÖSUMMA JOKIOISILLA
vertailuarvot (1971-2000)
2008 kasvukauden alusta
2008 kylvöstä (6.5.08)
Keltatul. aste
Kruunu 997Fiia 942Saana 851Voitto 804 Kruunu-
kevätvehnän tuleent. -08
Myöhäisimmät lajikekandidaatit,tuleent. -08
AIKAISUUS ON OSA
VILJELYVARMUUTTA
TULEVAISUUDEN SUOMESSA
• Pitempi kasvukausi myöhäisempiä lajikkeita?
• Korkeampi lämpötila
• Kohonnut CO2-pitoisuus
• Lisääntynyt sateisuus, muttunut jakauma
• Alkukesän kuivuusriski kasvaa
• Päivänpituus ei muutu !
• Ääri-ilmiöt lisääntyvät
VILJOJEN HEHTAARISATOJA SUOMESSA,
TANSKASSA
JA HOLLANNISSA (KESKIMÄÄRIN 2001-2006)
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
Ohra Kaura Vehnä Ruis
Suomi
Tanska
Hollanti
SADONTUOTTOA RAJOITTAVAT ABIOOTTISET
STRESSIT
• Kylmyys, jääpolte, lumihomeet)
– uudenlainen talvenkestävyys (lumipeite ohenee)
• Kuivuus (vähäsateisuus, kasvien haihdunta
voimakkaampaa)
– kuivuudensietokyky
• Lisääntynyt sateisuus, kosteus
– korrenlujuus
– kasvitaudit
– laaturiskit (itävyys, sakoluku)
– viivästyttääkö kylvöjen alkua ?
Eri ikäisten kauralajikkeiden korrenlujuus kenttäkokeissa 1977-95. Mittarina
Ylitornion maatiaiskaura
71 %
50 %
42 % 42 %
28 %24 % 23 %
15 %
27 %
13 %
21 % 19 % 18 %
7 %
Maati-ainen
Kytö1925
Sisu1948
Hannes1964
Ryhti1970
Puhti1978
Veli1981
Virma1988
Yty1989
Katri1994
Aarre1995
Roope1996
Aslak1999
Fiia2002
Lako
KASVINJALOSTUKSELLA LUJEMPI KORSILisää satoa ja laatua sekä alentaa viljelykustannuksia
KASVITAUTIEN MERKITYS SADONTUOTTOA
RAJOITTAVANA TEKIJÄNÄ KASVAA
MERKITTÄVÄSTI
• Pidentynyt kasvukausi antaa tilaa ja aikaa erilaisille taudeille
• Korkeampi lämpötila ja sateisuus suosivat useimpia tauteja
• Leudommat talvet mahdollistavat säilymisen yli talven
• Kasvitautien kirjo laajenee
– Nykyisten tautien merkitys voimistuu
– Uusia taudinaiheuttajia rantautuu Suomeen
• Jos kyntämättä viljely lisääntyy, taudit säilyvät kasvijätteissä
• RESISTENSSIJALOSTUKSEN MERKITYS KASVAA
ENTISESTÄÄN !
FUSARIUM-SIENET
• Sateisuus ja pitkä kasvukausi suosivat
• Myöhäiset lajikkeet keskimäärin alttiimpia
• Tähkäfusarioosit
– surkastuttavat jyviä
– osa tuottaa toksiineja
– mallasohran prosessiongelmat
• UUSI FUSARIUM-LAJI LÖYDETTY SUOMESTA:
Fusarium langsethiae
- toksinen (T2 ja HT2-toksiinit)
- ohrassa ja kaurassa
Verkkolaikku Rengaslaikku
HärmäOhran tyvi- ja lehtilaikku
Verkkolaikku
OHRAN KASVITAUTEJA
Ramularia (UUSI tauti) (Ramularia collo-cygni)
Syysvehnänharmaalaikku
Ruskolaikku Vehnänlehtilaikku (DTR)UUSI tauti
VEHNÄN TAUTEJA
Fusariumvehnässä
Kauranlehtilaikku Kauran lehtibakterioosiUUSI tauti
KASVINJALOSTUKSELLA TERVEEMPI KASVUSTOTaudinkestävyys alentaa viljelykustannuksia
0
5
10
15
20
25
30
35
40
Verkkolaikun peittämä pinta-ala % lehden kokonaispinta-alasta
SYYSKYLVÖISTEN LAJIEN ALA KASVAA
• Leudommat talvet
• Syysviljat
• Hyödyntävät kevätkosteuden
• Nurmet hyötyvät
- esim. monivuotinen raiheinä
- esim. ruokonata
BOREALIN SOPEUTMISSTRATEGIOITA
• Kehitämme jo nyt nykyistä myöhäisempiä ja
satoisampia lajikkeita
• Panostamme jo nyt resistenssijalostukseen
– esijalostusohjelmat
– uusien kasvitautien ennakointi, seuranta avainasemassa
• Testaamme aineistoja jo nyt Suomea
eteläisemmissä maissa
– sato, korrenlujuus, kasvitaudit
• Borealissa on modernit, nopeat
jalostusmenetelmät
– Solukkoviljely, DNA-diagnostiikka, GMO-valmius