ilmastonmuutoksen vaikutus viljanjalostukseen

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